Protocols

在 Objective-C 的世界里面经常错过的一个东西是抽象接口。接口(interface)这个词通常指一个类的 .h文件,但是它在 Java 程序员眼里有另外的含义: 一系列不依赖具体实现的方法的定义。(译者注:在OC中,类的接口对应在.m文件中都会有具体的实现,但Java中接口更接近于OC中的抽象接口或者说协议(protocol))在 Objective-C 里是通过 protocol 来实现抽象接口的。因为历史原因,protocol (使用方法类似java的接口)并没有大量地在Objective-C的代码中使用也没有在社区中普及(指的是那种像Java程序员使用接口那样来使用protocol的方式)。一个主要原因是大多数的 Apple 开发的代码没有采用这种的方式,而几乎所有的开发者都是遵从 Apple 的模式以及指南。Apple 几乎只是在委托模式下使用 protocol。但是抽象接口的概念很强大,在计算机科学的历史中颇有渊源,没有理由不在 Objective-C 中使用。这里通过一个具体的例子来解释 protocol 的强大力量(用作抽象接口):把非常糟糕的设计的架构改造为一个良好的可复用的代码。这个例子是在实现一个 RSS 阅读器(它可是经常在技术面试中作为一个测试题呢)。要求很简单:在TableView中展示一个远程的RSS订阅。一个幼稚的方法是创建一个 UITableViewController的子类,并且把所有的检索订阅数据,解析以及展示的逻辑放在一起,或者说是一个 MVC (Massive View Controller)。这可以跑起来,但是它的设计非常糟糕,不过它足够过一些要求不高的面试了。最小的步骤是遵从单一功能原则,创建至少两个组成部分来完成这个任务:一个 feed 解析器来解析搜集到的结果一个 feed 阅读器来显示结果
这些类的接口可以是这样的:

@interface ZOCFeedParser : NSObject
@property (nonatomic, weak) id <ZOCFeedParserDelegate> delegate;
@property (nonatomic, strong) NSURL *url;
- (id)initWithURL:(NSURL *)url;
- (BOOL)start;- (void)stop;
@end
@interface ZOCTableViewController : UITableViewController
- (instancetype)initWithFeedParser:(ZOCFeedParser *)feedParser;
@end

ZOCFeedParser用 NSURL 进行初始化,来获取 RSS 订阅(在这之下可能会使用 NSXMLParser 和 NSXMLParserDelegate 创建有意义的数据),ZOCTableViewController会用这个 parser 来进行初始化。 我们希望它显示 parser 接受到的值并且我们用下面的 protocol 实现委托:

@protocol ZOCFeedParserDelegate <NSObject>
@optional
- (void)feedParserDidStart:(ZOCFeedParser *)parser;
- (void)feedParser:(ZOCFeedParser *)parser didParseFeedInfo:(ZOCFeedInfoDTO *)info;
- (void)feedParser:(ZOCFeedParser *)parser didParseFeedItem:(ZOCFeedItemDTO *)item;
- (void)feedParserDidFinish:(ZOCFeedParser *)parser;
- (void)feedParser:(ZOCFeedParser *)parser didFailWithError:(NSError *)error;
@end

我要说,这是一个处理RSS业务的完全合理而恰当的protocol。这个ViewController在Public接口中将遵循这个protocol:

@interface ZOCTableViewController : UITableViewController <ZOCFeedParserDelegate>

最后创建的代码是这样子的:

NSURL *feedURL = [NSURL URLWithString:@"http://www.bbc.co.uk/feed.rss"];
ZOCFeedParser *feedParser = [[ZOCFeedParser alloc] initWithURL:feedURL];
ZOCTableViewController *tableViewController = [[ZOCTableViewController alloc] initWithFeedParser:feedParser];
feedParser.delegate = tableViewController;

到目前你可能觉得你的代码还是不错的,但是有多少代码是可以有效复用的呢?view controller 只能处理 ZOCFeedParser 类型的对象: 从这点来看我们只是把代码分离成了两个组成部分,而没有做任何其他有价值的事情。view controller 的职责应该是“显示某些东西提供的内容”,但是如果我们只允许传递ZOCFeedParser的话,就不是这样的了。这就体现了需要传递给 view controller 一个更泛型的对象的需求。我们使用 ZOCFeedParserProtocol这个 protocol (在 ZOCFeedParserProtocol.h 文件里面,同时文件里也有ZOCFeedParserDelegate)。

@protocol ZOCFeedParserProtocol <NSObject>
@property (nonatomic, weak) id <ZOCFeedParserDelegate> delegate;
@property (nonatomic, strong) NSURL *url;
- (BOOL)start;
- (void)stop;
@end
@protocol ZOCFeedParserDelegate <NSObject>
@optional
- (void)feedParserDidStart:(id<ZOCFeedParserProtocol>)parser;
- (void)feedParser:(id<ZOCFeedParserProtocol>)parser didParseFeedInfo:(ZOCFeedInfoDTO *)info;
- (void)feedParser:(id<ZOCFeedParserProtocol>)parser didParseFeedItem:(ZOCFeedItemDTO *)item;
- (void)feedParserDidFinish:(id<ZOCFeedParserProtocol>)parser;
- (void)feedParser:(id<ZOCFeedParserProtocol>)parser didFailWithError:(NSError *)error;
@end

注意这个代理 protocol 现在处理响应我们新的 protocol, 而且 ZOCFeedParser 的接口文件更加精炼了:

@interface ZOCFeedParser : NSObject <ZOCFeedParserProtocol>
- (id)initWithURL:(NSURL *)url;
@end

因为 ZOCFeedParser实现了 ZOCFeedParserProtocol,它需要实现所有的required方法。 从这点来看 viewController能接受任何遵循该协议的对象,只要确保所有的对象都会响应start和stop方法并通过delegate属性提供信息(译者注:因为protocol默认情况下所有的方法定义都是required的)。对指定的对象而言,这就是viewController所要知道的一切,且不需要知道其实现的细节。

@interface ZOCTableViewController : UITableViewController <ZOCFeedParserDelegate>
- (instancetype)initWithFeedParser:(id<ZOCFeedParserProtocol>)feedParser;
@end

上面的代码片段的改变看起来不多,但是有了一个巨大的提升。view controller 将基于协议而不是具体的实现来工作。这带来了以下的优点:view controller 现在可以接收通过delegate属性提供信息的任意对象:可以是 RSS 远程解析器,或者本地解析器,或是一个读取其他远程或者本地数据的服务ZOCFeedParser和 ZOCFeedParserDelegate可以被其他组成部分复用ZOCViewController(UI逻辑部分)可以被复用测试更简单了,因为可以用 mock 对象来达到 protocol 预期的效果当实现一个protocol 你总应该坚持 里氏替换原则。这个原则是:你应该可以取代任意接口(也就是Objective-C里的"protocol")实现,而不用改变客户端或者相关实现。此外,这也意味着protocol不该关心类的实现细节;设计protocol的抽象表述时应非常用心,并且要牢记它和它背后的实现是不相干的,真正重要的是协议(这个暴露给使用者的抽象表述)。任何在未来可复用的设计,无形当中可以提高代码质量,这也应该一直是程序员的追求。是否这样设计代码,就是大师和菜鸟的区别。
最后的代码可以在这里 找到。

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