我最初是一名Java程序员,现在使用Objective-C。我想创建一个抽象类,但这在Objective-C中似乎不可能。这可能吗?

如果不是,在Objective-C中,我能有多接近抽象类?


当前回答

这个帖子有点老了,我想分享的大部分内容已经在这里了。

然而,我最喜欢的方法没有被提及,而且AFAIK在当前的Clang中没有原生支持,所以我在这里…

首先,也是最重要的(正如其他人已经指出的),抽象类在Objective-C中是非常不常见的——我们通常使用组合(有时通过委托)来代替。这可能就是为什么语言/编译器中还没有这样的特性的原因——除了@dynamic属性,IIRC在ObjC 2.0中随着CoreData的引入而添加了@dynamic属性。

但考虑到(在仔细评估你的情况后!)你已经得出结论,委托(或一般的组合)并不适合解决你的问题,以下是我是如何做的:

Implement every abstract method in the base class. Make that implementation [self doesNotRecognizeSelector:_cmd];… …followed by __builtin_unreachable(); to silence the warning you’ll get for non-void methods, telling you “control reached end of non-void function without a return”. Either combine steps 2. and 3. in a macro, or annotate -[NSObject doesNotRecognizeSelector:] using __attribute__((__noreturn__)) in a category without implementation so as not to replace the original implementation of that method, and include the header for that category in your project’s PCH.

我个人更喜欢宏版本,因为它可以让我尽可能减少样板文件。

下面就是:

// Definition:
#define D12_ABSTRACT_METHOD {\
 [self doesNotRecognizeSelector:_cmd]; \
 __builtin_unreachable(); \
}

// Usage (assuming we were Apple, implementing the abstract base class NSString):
@implementation NSString

#pragma mark - Abstract Primitives
- (unichar)characterAtIndex:(NSUInteger)index D12_ABSTRACT_METHOD
- (NSUInteger)length D12_ABSTRACT_METHOD
- (void)getCharacters:(unichar *)buffer range:(NSRange)aRange D12_ABSTRACT_METHOD

#pragma mark - Concrete Methods
- (NSString *)substringWithRange:(NSRange)aRange
{
    if (aRange.location + aRange.length >= [self length])
        [NSException raise:NSInvalidArgumentException format:@"Range %@ exceeds the length of %@ (%lu)", NSStringFromRange(aRange), [super description], (unsigned long)[self length]];

    unichar *buffer = (unichar *)malloc(aRange.length * sizeof(unichar));
    [self getCharacters:buffer range:aRange];

    return [[[NSString alloc] initWithCharactersNoCopy:buffer length:aRange.length freeWhenDone:YES] autorelease];
}
// and so forth…

@end

如您所见,宏提供了抽象方法的完整实现,将必要的样板文件数量减少到绝对最小。

更好的选择是游说Clang团队通过特性请求为这种情况提供一个编译器属性。(更好,因为这也将为那些你子类化NSIncrementalStore的场景启用编译时诊断。)

为什么选择这种方法

它能有效地完成工作,而且有点方便。 这很容易理解。(好吧,__builtin_unreachable()可能会让人感到惊讶,但它也很容易理解。) 在发布版本中,如果不生成其他编译器警告或错误,就无法剥离它——这与基于断言宏之一的方法不同。

我想最后一点需要解释一下:

一些(大多数?)人在发布版本中剥离断言。(我不同意这种习惯,但那是另一个故事了……)然而,未能实现所需的方法是糟糕的、可怕的、错误的,基本上是你的程序的宇宙末日。在这方面,您的程序不能正确工作,因为它是未定义的,而未定义的行为是最糟糕的事情。因此,在不生成新的诊断的情况下剥离这些诊断是完全不可接受的。

对于这样的程序员错误,您无法获得适当的编译时诊断,并且不得不求助于运行时发现,这已经够糟糕的了,但是如果您可以在发布版本中掩盖它,为什么要首先尝试使用抽象类呢?

其他回答

Typically, Objective-C class are abstract by convention only—if the author documents a class as abstract, just don't use it without subclassing it. There is no compile-time enforcement that prevents instantiation of an abstract class, however. In fact, there is nothing to stop a user from providing implementations of abstract methods via a category (i.e. at runtime). You can force a user to at least override certain methods by raising an exception in those methods implementation in your abstract class:

[NSException raise:NSInternalInconsistencyException 
            format:@"You must override %@ in a subclass", NSStringFromSelector(_cmd)];

如果您的方法返回一个值,那么使用起来会更容易一些

@throw [NSException exceptionWithName:NSInternalInconsistencyException
                               reason:[NSString stringWithFormat:@"You must override %@ in a subclass", NSStringFromSelector(_cmd)]
                             userInfo:nil];

这样就不需要从方法中添加return语句了。

如果抽象类实际上是一个接口(即没有具体的方法实现),使用Objective-C协议是更合适的选择。

(更多相关的建议)

我想有一种方法让程序员知道“不要从子调用”,并完全覆盖(在我的情况下,仍然提供了一些默认功能,代表父时,未扩展):

typedef void override_void;
typedef id override_id;

@implementation myBaseClass

// some limited default behavior (undesired by subclasses)
- (override_void) doSomething;
- (override_id) makeSomeObject;

// some internally required default behavior
- (void) doesSomethingImportant;

@end

这样做的好处是程序员会看到声明中的“override”,并且知道他们不应该调用[super ..]。

当然,必须为此定义单独的返回类型是很难看的,但它可以作为一个足够好的视觉提示,并且您可以很容易地在子类定义中不使用“overrides”部分。

当然,当扩展是可选的时,类仍然可以有默认实现。但是,就像其他答案所说的那样,在适当的时候实现一个运行时异常,比如对于抽象(虚拟)类。

如果有像这样的内置编译器提示就好了,甚至提示什么时候最好预/后调用super的实现,而不是不得不挖掘注释/文档或…假设。

与其尝试创建抽象基类,不如考虑使用协议(类似于Java接口)。这允许您定义一组方法,然后接受符合协议的所有对象并实现这些方法。例如,我可以定义一个操作协议,然后有一个这样的函数:

- (void)performOperation:(id<Operation>)op
{
   // do something with operation
}

其中op可以是任何实现Operation协议的对象。

如果您需要抽象基类做的不仅仅是定义方法,那么您可以创建一个常规的Objective-C类并防止它被实例化。只需重写- (id)init函数,并使其返回nil或assert(false)。这不是一个非常干净的解决方案,但由于Objective-C是完全动态的,所以实际上没有与抽象基类直接等价的东西。

在Xcode中(使用clang等),我喜欢使用__attribute__((不可用(…)))来标记抽象类,所以如果你尝试使用它,你会得到一个错误/警告。

它提供了一些防止意外使用该方法的保护。

例子

在基类@interface标记中,"abstract"方法:

- (void)myAbstractMethod:(id)param1 __attribute__((unavailable("You should always override this")));

更进一步,我创建了一个宏:

#define UnavailableMacro(msg) __attribute__((unavailable(msg)))

这让你可以这样做:

- (void)myAbstractMethod:(id)param1 UnavailableMacro(@"You should always override this");

就像我说的,这不是真正的编译器保护,但它和你在不支持抽象方法的语言中得到的一样好。

我通常只在我想要抽象的类中禁用init方法:

- (instancetype)__unavailable init; // This is an abstract class.

这将在编译时在该类上调用init时生成一个错误。然后我用类方法来处理其他事情。

Objective-C没有内置的方法来声明抽象类。