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Class Clusters 类簇

类簇是Foundation框架中的一种设计模式,类簇用来组织所有继承于某个抽象类的所有子类。这种组织方式一方面丰富了面向对象体系的公共可视性,而且也不会减少每一个子类独特的灵活性。Class Cluster是基于抽象工厂模式实现的。

Without Class Clusters:Simple Concept but Complex Interface

如果不使用类簇这种模式,实现起来是简单的,但是供上层调用的接口却很复杂

为了形象地解释类簇和使用它的好处,我们考虑这样一个问题,如果让你设计一个类继承体系,这个类可以用来输出不同类型的number,如 char, int, float, double!因为不同种类的number本身有许多相同的特性,如 它们可以彼此互相转化,可以被表示成字符串等等,甚至的它们可以被表示为一个单独的类。然而它们的存储格式却是不一样,因此用同一个类来表示它们所有类型显然是不够的。考虑到这样的客观条件,我们设计如下的类继承结构来解决上述问题,如 图1-1 所示:

Figure1-1
Figure1-1

图1-1中,Number作为超类,定义了子类所共有的行为或方法,然而,它并没有定义一个变量来存储numbe的实例,由子类定义实例变量并且共享来自Number超类提供的接口。
可以说,这种设计方式相对简单,然而如果考虑到C语音的基本类型的话,类继承结构应该如下:


Figure1-2
Figure1-2

图1-2想表达的概念很简单,这种模式就是想创建一个可以包含所有number values的类,这个类可以像种子一样,生长出各种各样满足需求的子类

With Class Clusters:Simple Concept and Simple Interface

使用类簇模式,概念理解简单,接口设计也简单
应用类簇模式后,类的继承结构如下图1-3:(灰色图标代表私类)

Figure1-3
Figure1-3

这种模式的使用者将仅仅看到公用的父类Number,那么是如何通过父类创建合适的子类的呢?显然抽像的超类Number用来接管了实例化过程

Creating Instances 创建实例

类簇中抽象的超类必须定义用于创建子类实例的方法,并且超类有责任根据所调用的创建方法来分配合适的子类对象---用户不能够指定创建的类型。
在Foundation框架中,创建一个实例通常调用如下方法 +className 或者 alloc..init..以Foundation框架的NSNumber类为例,你可以通过发下面这些消息来创建number实例:

NSNumber *aChar = [NSNumber numberWithChar:’a’];
NSNumber *anInt = [NSNumber numberWithInt:1];
NSNumber *aFloat = [NSNumber numberWithFloat:1.0];
NSNumber *aDouble = [NSNumber numberWithDouble:1.0];

通常你不需要负责管理由工厂方法返回的objects的内存,有时一些类也会提供alloc..init..来让你自己管理这些内存。
每一个返回的对象-aChar,anInt,aFloat,aDouble可能属于不同的子类,事实上也是这样。尽管每个子类的类型关系被隐藏了,但生成每个实例的接口是一样的,都是由Number这个超类所定义,从理解上也很容易明白aChar,anInt,aFloat,aDouble是NSNumber的实例,因为它们都是通过NSNumber类的方法所创建。

Class Clusters with Multiple Public Superclasses

带有多个父类的类簇
上面的所展示的类簇的例子只是最原始的方式,即只有一个超类;而实际中,类簇本身可以有多个超类,在Foundation框架中就有这样事例,如表1-1:

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