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Objective-C 教程 3：類別擴展、類別延展與協定機制深度解析

編輯：C 語言入門

三大語言特性概覽

特性	關鍵字	核心用途	可見性
類別	`@interface Class (Name)`	為現有類別新增方法 (無法新增實例變數)	公開
延展	`@interface Class ()`	宣告私有方法/屬性/實例變數 (匿名類別)	私有 (.m 內)
協定	`@protocol Name`	定義方法契約，供類別遵循實作、委託/代理使用	公開

類別

核心限制

✅ 可新增實例方法、類別方法
✅ 可新增屬性 (但無法自動合成實例變數，需關聯物件)
❌ 不可新增實例變數 (佈局已固定)
❌ 不可覆寫現有方法 (行為未定義，若需覆寫請用子類別)

實戰：為 NSString 新增驗證方法

// NSString+Validation.h
@interface NSString (Validation)
- (BOOL)isValidEmail;
- (BOOL)isValidPhoneNumber;
@end

// NSString+Validation.m
@implementation NSString (Validation)
- (BOOL)isValidEmail {
    NSString *regex = @"[A-Z0-9a-z._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\\.[A-Za-z]{2,}";
    NSPredicate *pred = [NSPredicate predicateWithFormat:@"SELF MATCHES %@", regex];
    return [pred evaluateWithObject:self];
}
- (BOOL)isValidPhoneNumber {
    // 實作...
    return YES;
}
@end

// 使用
NSString *email = @"test@example.com";
if ([email isValidEmail]) { /* ... */ }

命名慣例

檔案名：ClassName+CategoryName.h/m
類別名：ClassName (CategoryName)
常見分類：Foundation (基礎擴充)、UI (介面相關)、Internal (內部私有)

延展

特性

匿名類別：@interface ClassName ()
通常寫在 .m 檔案頂部 (編譯後不會外露)
可宣告私有方法、私有屬性、實例變數 (現代 Runtime 支援)
實作仍在主 @implementation 區塊

實戰：Student 類別隱藏作弊方法

// Student.h (公開介面)
@interface Student : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
- (void)study;
@end

// Student.m (私有實作細節)
@interface Student ()
- (void)cheat; // 私有方法宣告
@property (nonatomic, assign) NSUInteger cheatCount; // 私有屬性
@end

@implementation Student
- (void)study { NSLog(@"正經讀書"); }
- (void)cheat { 
    _cheatCount++;
    NSLog(@"偷偷作弊 %lu 次", _cheatCount); 
}
@end

協定

定義語法

@protocol NetworkDelegate 
// 必須實作
@required
- (void)requestDidFinish:(NSData *)data;
- (void)requestDidFail:(NSError *)error;

// 可選實作
@optional
- (void)requestDidProgress:(float)progress;
- (BOOL)shouldCacheResponse:(NSURLResponse *)response;
@end

遵循協定

// 介面宣告
@interface NetworkManager : NSObject
@property (nonatomic, weak) id delegate;
@end

// 實作者
@interface MyController : UIViewController 
@end

@implementation MyController
- (void)requestDidFinish:(NSData *)data { /* 必須實作 */ }
- (void)requestDidProgress:(float)progress { /* 可選實作 */ }
// 未實作 requestDidFail → 編譯警告
@end

協定作為型別約束

// 方法參數限制
- (void)processData:(id)processor;

// 屬性限制
@property (nonatomic, strong) id dataModel;

三者協作實戰：網路層架構

// 1. 協定定義契約
@protocol HTTPClientDelegate 
- (void)client:(id)client didReceiveResponse:(id)response;
- (void)client:(id)client didFailWithError:(NSError *)error;
@end

// 2. 延展隱藏內部狀態
@interface HTTPClient ()
@property (strong) NSURLSession *session;
@property (strong) NSMutableDictionary *pendingRequests;
- (void)handleResponse:(NSURLResponse *)response forRequestID:(NSString *)id;
@end

// 3. 類別擴充便利方法
@interface HTTPClient (Convenience)
- (void)GET:(NSString *)url parameters:(NSDictionary *)params completion:(void(^)(id, NSError*))block;
- (void)POST:(NSString *)url body:(id)body completion:(void(^)(id, NSError*))block;
@end