第四章 协议与分类—第28条:通过协议提供匿名对象

协议定义了一些列方法,遵从此协议的对象应该实现它们(如果这些方法不是可选的,那么就必须实现)。于是,我们可以用协议把自己所写的API之中的实现细节隐藏起来,将返回的对象设计为遵从此协议的纯id类型。这样的话,想要隐藏的类名就不会出现在API之中了。若是接口背后有多个不同的实现类,而你又不想指明具体使用哪个类,那么可以考虑用这个办法--因为有时候这些类可能会变,有时候它们又无法容纳于标准的类继承体系中,因而不能以某个公共基类来统一表示。
此概念经常称为"匿名对象"(anonymous object),这与其他语言中的"匿名对象"不同,在那些语言中,改词是指以内联形式所创建出来的无名类,而此词在Objective-C中则不是这个意思。第23条解释了委托与数据源对象,其中就曾用到这种匿名对象。例如,在定义"受委托者"(delegate)这个属性时,可以这样写:

@property (nonatomic, weak) id <EOCDelegate> delegate;

由于该属性的类型是id<EOCDelegate>,所以实际上任何类的对象都能充当这一属性,即便该类不继承自NSObject也可以,只要遵循EOCDelegate协议就行。对于具备此属性的类来说,delegate就是"匿名的"(anonymous)。如有需要,可在运行期查出此对象所属的类型(参见第14条)。然而这样做不太好,因为指定属性类型时所写的那个EOCDelegate契约已经表明此对象的具体类型无关紧要了。
NSDictionary也能实际说明这一概念。在字典中,键的标准内存管理语义是"设置时拷贝",而值得语义则是"设置时保留"。因此,在可变版本的字典中,设置键值对所用的方法的签名是:

- (void)setObject: (id)object forKey:(id<NSCopying>)key

表示键的那个参数其类型为id<NSCopying>,作为参数值的对象,它可以是任何类型,只要遵从NSCopying协议就好,这样的话,就能向该对象发送拷贝消息了(参见第22条)。这个key参数可以视为匿名对象。与delegate属性一样,字典也不关心key对象所属的具体类,而且它也决不应该依赖于此。字典对象只要能确定它可以给此实例发送拷贝消息就行了。
处理数据库连接(database connection)的程序库也用这个思路,以匿名对象来表示从另一个库中所返回的对象。对于处理连接所用的那个类,你也许不想叫外人知道其名字,因为不同的数据库可能要用到不同的类来处理。如果没办法令其都继承自同一基类,那么就得返回id类型的东西了。不过我们可以把所有数据库连接都具备的那些方法放到协议中,令返回的对象遵从此协议。协议可以这样写:

@protocol EOCDatabaseConnection
- (void)connect;
- (void)disconnect;
- (BOOL)isConnected;
- (NSArray*)performQuery:(NSString*)query;
@end

这样的话,处理数据库连接所用的类的名称就不会泄漏了,有可能来自不同框架的那些类现在均可以经由同一个方法来返回了。使用此API的人仅仅要求所返回的对象能用来连接、断开并查询数据库即可。这一点很重要。本例中,处理数据库连接所用的后端代码可能使用了各种第三方库来连接不同类型的数据库(例如MySQL、PostgreSQL等)。由于这些类都在多个第三方库里,所以也许没办法令所有的连接类都继承自同一基类。因此,可以创建匿名对象把这些第三方类简单包裹一下,使匿名对象成为其子类,并遵从EOCDatabaseConnection协议。然后,用"connectionWithIdentifier:"方法来返回这些类对象。在开发后续版本时,无须改变公共API,即可切换后端的实现类。
有时对象类型并不重要,重要的是对象有没有实现某些方法,在此情况下,也可以用这些"匿名类型"(anonymous type)来表达这一概念。即便实现代码总是使用固定的类,你可能还是会把它写成遵从某协议的匿名类型,以表示类型在此处并不重要。
CoreData框架里也有这种用法。查询CoreData数据库所得的结果由名叫NSFetchedResultsController的类来处理,如有需要,处理时还会把数据分区。在负责处理查询结果的控制器中,有个sections属性,用以表示数据分区。此属性是个数组,但其中的对象却没有指明具体类型,只是说这些对象都遵从了NSFetchedResultSectionInfo协议。下面这段代码通过控制器来获取数据分区信息:

NSFetchedResultsController *controller = /* some controller */;
NSUInteger section = /* section index to query */;

NSArray *sections = controller.sections;
id <NSFetchedResultsSectionInfo> sectionInfo = sections[section];
NSUInteger numberOfObjects = sectionInfo.numberOfObjects;

sectionInfo是个匿名对象。设计此种API时,要把"通过对象能够访问数据分区信息"这一功能于接口中清晰地表达出来。在幕后,此对象可能是由处理结果的控制器所创建的内部状态对象(internal state object)。没必要把表示此种数据的类对外公布,因为使用控制器的人绝对不用关心查询结果中的数据分区是如何保存的,他们只需要知道可以用这些对象上查询数据就行了。我们可以把section数组中返回的内部状态对象视为遵从NSFetchedResultsSectionInfo协议的匿名对象。使用者只要明白这种对象实现了某些特定的方法即可,其余实现细节都隐藏起来了。

要点

  • 协议可在某种程度上提供匿名类型。具体的对象类型可以淡化成遵从某协议的id类型,协议里规定了对象所应实现的方法。
  • 使用匿名对象来隐藏类型名称(或类名)。
  • 如果具体类型不重要,重要的是对象能够响应(定义在协议里的)特定方法,那么可使用匿名对象来表示。
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