面试题：Objective-C 协议与类别（Category）的区别及应用场景

Question

阐述Objective-C中协议（Protocol）和类别（Category）的主要区别，并分别举例说明在实际开发中，哪些场景适合使用协议，哪些场景适合使用类别。

Answer 1

主要区别

1. 定义与结构
   • 协议（Protocol）：定义了一系列方法的声明，但没有方法的实现。任何类只要声明遵守某个协议，就必须实现该协议中定义的方法（除非该协议中的方法被标记为可选）。协议主要用于实现多继承的类似功能，使不同类之间可以具有相同的行为。
   • 类别（Category）：为已存在的类添加新的方法，不能添加实例变量。类别可以对类进行功能扩展，而且不需要访问类的原始代码。
2. 使用场景
   • 协议（Protocol）：用于不同类之间需要实现相同行为的情况，比如多个不同类都需要实现某个特定功能，通过遵守同一协议来实现。
   • 类别（Category）：用于对已有的类进行功能扩展，当无法获取类的原始代码或者不需要通过继承来扩展功能时使用。

协议使用场景举例

假设我们有不同类型的车辆类，如Car、Bicycle、Truck，我们希望所有车辆都能实现一个start方法来启动车辆。可以定义一个协议：

@protocol VehicleProtocol <NSObject>
- (void)start;
@end

@interface Car : NSObject <VehicleProtocol>
@end

@implementation Car
- (void)start {
    NSLog(@"Car is starting.");
}
@end

@interface Bicycle : NSObject <VehicleProtocol>
@end

@implementation Bicycle
- (void)start {
    NSLog(@"Bicycle is starting.");
}
@end

这里Car和Bicycle类都遵守VehicleProtocol协议，并实现start方法，从而具备了相同的启动行为。

类别使用场景举例

假设我们有一个NSString类，在很多地方我们需要给它添加一个将字符串反转的功能。我们可以使用类别来扩展NSString：

@interface NSString (Reverse)
- (NSString *)reversedString;
@end

@implementation NSString (Reverse)
- (NSString *)reversedString {
    NSMutableString *reversed = [NSMutableString stringWithString:self];
    [reversed reverse];
    return [NSString stringWithString:reversed];
}
@end

// 使用时
NSString *original = @"hello";
NSString *reversed = [original reversedString];
NSLog(@"%@", reversed); 

通过类别，在不修改NSString原始代码的情况下，为其添加了新的功能。