如何为 Objective-C 协议提供默认实现？

Question

我想指定一个具有可选例程的 Objective-C 协议。当例程不是由符合协议的类实现时，我想在其位置使用默认实现。协议本身是否有一个地方可以定义这个默认实现？如果不是，那么减少到处复制和粘贴此默认实现的最佳实践是什么？

Answer 1

Objective-C 协议无法提供默认实现。它们纯粹是可以由其他类实现的方法声明的集合。 Objective-C 中的标准做法是在运行时测试一个对象，看看它在调用该方法之前是否响应给定的选择器，使用 -[NSObject respondsToSelector:]。如果 e 对象不响应给定的选择器，则不会调用该方法。

实现所需结果的一种方法是定义一个方法，该方法封装您在调用类中寻找的默认行为，并在对象未通过测试时调用该方法。

另一种方法是使该方法在协议中成为必需的，并在您可能不想提供特定实现的任何类的超类中提供默认实现。

可能还有其他选项，但一般来说，Objective-C 中没有特定的标准实践，除非根据我上面的第一段，如果对象尚未实现给定的方法，则可能只是不调用给定的方法。

Answer 2

没有标准的方法可以做到这一点，因为协议不应定义任何实现。

由于 Objective-C 带有一个简洁的运行时，如果您确实认为需要这样做，您当然可以添加这样的行为（并且不可能通过继承来实现相同的效果）。

假设您声明了 MyProtocol，那么只需在协议声明下的 .h 文件中添加一个同名的接口即可：

@interface MyProtocol : NSObject <MyProtocol>

+ (void)addDefaultImplementationForClass:(Class)conformingClass;

@end

并创建相应的实现文件（使用 MAObjCRuntime 以提高此处的可读性，但标准运行时函数不会有更多代码）：

@implementation MyProtocol

+ (void)addDefaultImplementationForClass:(Class)conformingClass {
  RTProtocol *protocol = [RTProtocol protocolWithName:@"MyProtocol"];
  // get all optional instance methods
  NSArray *optionalMethods = [protocol methodsRequired:NO instance:YES];
  for (RTMethod *method in optionalMethods) {
    if (![conformingClass rt_methodForSelector:[method selector]]) {
      RTMethod *myMethod = [self rt_methodForSelector:[method selector]];
      // add the default implementation from this class
      [conformingClass rt_addMethod:myMethod];
    }
  }
}

- (void)someOptionalProtocolMethod {
  // default implementation
  // will be added to any class that calls addDefault...: on itself
}

然后您只需调用

[MyProtocol addDefaultImplementationForClass:[self class]];

符合协议的类的初始值设定项，所有默认方法都将是额外。

Answer 3

一个真正令人着迷的方法是使用运行时。在启动时，在程序执行的早期，执行以下操作：

1. 枚举所有类，查找实现协议的类
2. 检查该类是否实现了某个方法
3. 如果没有，则向该类添加默认实现

无需实现即可实现这么麻烦。

Answer 4

我同意“wm” 一个非常好的解决方案是将所有默认实现放入一个接口中（与协议同名）。在任何子类的“+initialize”方法中，它可以简单地将任何未实现的方法从默认接口复制到其自身中。

以下辅助函数对我有用

#import <objc/runtime.h>

// Get the type string of a method, such as "v@:".
// Caller must allocate sufficent space. Result is null terminated.
void getMethodTypes(Method method, char*result, int maxResultLen)
{
    method_getReturnType(method, result, maxResultLen - 1);
    int na = method_getNumberOfArguments(method);
    for (int i = 0; i < na; ++i)
    {
        unsigned long x = strlen(result);
        method_getArgumentType(method, i, result + x, maxResultLen - 1 - x);
    }
}

// This copies all the instance methods from one class to another
// that are not already defined in the destination class.
void copyMissingMethods(Class fromClass, Class toClass)
{
    // This gets the INSTANCE methods only
    unsigned int numMethods;
    Method* methodList = class_copyMethodList(fromClass, &numMethods);
    for (int i = 0; i < numMethods; ++i)
    {
        Method method = methodList[i];
        SEL selector = method_getName(method);
        char methodTypes[50];
        getMethodTypes(method, methodTypes, sizeof methodTypes);

        if (![toClass respondsToSelector:selector])
        {
            IMP methodImplementation = class_getMethodImplementation(fromClass, selector);
            class_addMethod(toClass, selector, methodImplementation, methodTypes);
        }
    }
    free(methodList);
}

然后您在类初始值设定项中调用它，例如...

@interface Foobar : NSObject<MyProtocol>  
@end

@implementation Foobar
+(void)initialize
{
    // Copy methods from the default
    copyMissingMethods([MyProtocol class], self);
}
@end

Xcode 会给您有关 Foobar 缺少方法的警告，但您可以忽略它们。

该技术仅复制方法，而不复制 ivars。如果这些方法正在访问不存在的数据成员，您可能会遇到奇怪的错误。您必须确保数据与代码兼容。就好像您从 Foobar 到 MyProtocol 进行了reinterpret_cast 一样。

Answer 5

正如 Ryan 提到的，协议没有默认实现，在超类中实现的另一个选择是实现一个“Handler”类型的类，该类可以包含在任何想要提供默认实现的类中，然后调用适当的方法默认处理程序实现。

Answer 6

我最终创建了一个具有该方法的默认实现的宏。

我已经在协议的头文件中定义了它，然后它只是每个实现中的一行。

这样，我就不必在几个地方更改实现，并且它是在编译时完成的，因此不需要运行时魔法。