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

只是重复了上面@Barry Wark的回答(并更新到iOS 4.3),并把这个留给我自己参考:

#define mustOverride() @throw [NSException exceptionWithName:NSInvalidArgumentException reason:[NSString stringWithFormat:@"%s must be overridden in a subclass/category", __PRETTY_FUNCTION__] userInfo:nil]
#define methodNotImplemented() mustOverride()

在你的方法中你可以使用这个

- (void) someMethod {
     mustOverride(); // or methodNotImplemented(), same thing
}

注意:不确定是否使宏看起来像一个C函数是一个好主意,但我会保持它直到学校相反。我认为使用NSInvalidArgumentException(而不是NSInternalInconsistencyException)更正确,因为这是运行时系统在响应doesNotRecognizeSelector被调用时抛出的(参见NSObject文档)。

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。

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?

使用@property和@dynamic也可以。如果您声明了一个动态属性,但没有给出匹配的方法实现,那么所有内容仍然会在没有警告的情况下编译,并且如果您试图访问它,将在运行时得到一个无法识别的选择器错误。这本质上与调用[self doesNotRecognizeSelector:_cmd]是一样的,但是输入要少得多。

如果你习惯了编译器在其他语言中捕捉抽象实例化的冲突,那么Objective-C的行为是令人失望的。

作为一种后期绑定语言,Objective-C显然不能对一个类是否真的是抽象的做出静态决定(你可能在运行时添加函数……),但对于典型的用例来说,这似乎是一个缺点。我更喜欢编译器直接阻止抽象类的实例化,而不是在运行时抛出错误。

下面是我们使用的一个模式,使用一些技术来隐藏初始化式来获得这种类型的静态检查:

//
//  Base.h
#define UNAVAILABLE __attribute__((unavailable("Default initializer not available.")));

@protocol MyProtocol <NSObject>
-(void) dependentFunction;
@end

@interface Base : NSObject {
    @protected
    __weak id<MyProtocol> _protocolHelper; // Weak to prevent retain cycles!
}

- (instancetype) init UNAVAILABLE; // Prevent the user from calling this
- (void) doStuffUsingDependentFunction;
@end

//
//  Base.m
#import "Base.h"

// We know that Base has a hidden initializer method.
// Declare it here for readability.
@interface Base (Private)
- (instancetype)initFromDerived;
@end

@implementation Base
- (instancetype)initFromDerived {
    // It is unlikely that this becomes incorrect, but assert
    // just in case.
    NSAssert(![self isMemberOfClass:[Base class]],
             @"To be called only from derived classes!");
    self = [super init];
    return self;
}

- (void) doStuffUsingDependentFunction {
    [_protocolHelper dependentFunction]; // Use it
}
@end

//
//  Derived.h
#import "Base.h"

@interface Derived : Base
-(instancetype) initDerived; // We cannot use init here :(
@end

//
//  Derived.m
#import "Derived.h"

// We know that Base has a hidden initializer method.
// Declare it here.
@interface Base (Private)
- (instancetype) initFromDerived;
@end

// Privately inherit protocol
@interface Derived () <MyProtocol>
@end

@implementation Derived
-(instancetype) initDerived {
    self= [super initFromDerived];
    if (self) {
        self->_protocolHelper= self;
    }
    return self;
}

// Implement the missing function
-(void)dependentFunction {
}
@end

通过应用@dotToString的评论,稍微改变一下@redfood的建议,你实际上得到了Instagram的IGListKit所采用的解决方案。

为所有在基(抽象)类中定义没有意义的方法创建一个协议,即它们需要在子类中特定的实现。 创建一个不实现此协议的基(抽象)类。您可以向该类添加任何其他具有公共实现的方法。 在项目中的任何地方,如果必须通过某种方法输入或输出AbstractClass的子对象,请将其键入为AbstractClass<Protocol>。

因为AbstractClass没有实现Protocol,所以拥有AbstractClass<Protocol>实例的唯一方法是子类化。由于AbstractClass不能单独在项目中的任何地方使用,因此它变得抽象。

当然,这并不能阻止不明智的开发人员添加简单地引用AbstractClass的新方法,这最终将允许抽象类的实例(不再是)。

真实世界的例子:IGListKit有一个基类IGListSectionController,它不实现协议IGListSectionType,但是每个方法都需要这个类的实例,实际上要求类型IGListSectionController<IGListSectionType>。因此,在框架中没有办法使用IGListSectionController类型的对象来做任何有用的事情。