第9条：以“类族模式”隐藏实现细节
“类族”（class cluster 也叫族簇）是一种很有用的模式，可以隐藏“抽象基类”（abstract base class）背后的实现细节。Objective-C的系统框架普遍使用此模式。比如，iOS用户界面框架（user interface framework）UIKit中就有一个名为UIButton的类。想创建按钮，需要调用下面这个类方法：
+ (instancetype)buttonWithType:(UIButtonType)buttonType;
该方法返回的对象，其类型取决于传入的按钮类型（button type）。然而，不管返回什么类型的对象，它们都继承自同一个基类：UIButton.这么做的意义在于：UIButton类的使用者无须关心创建出来的按钮具体属于哪个子类，也不用考虑按钮的绘制方式等实现细节。
使用者只需要明白如何创建按钮，如何设置像“title”这样的属性，如何增加触摸动作的目标对象就好。
回到开头说的问题上，我们可以把各种按钮的绘制逻辑都放在一个类里，并根据按钮类型切换：
- (void)drawRect:(CGRect)rect {
// Drawing code
if(_type == ButtonTypeA){
//Draw TypeA button
}else if (_type == ButtonTypeB){
//Draw TypeB button
}
}
这样写看上去还算简单，然而，若是需要根据按钮类型来切换的绘制方法有许多种，那么就会变得很麻烦了。优秀的程序员会将这种代码重构为多个子类，把各种按钮所用的绘制方法放到相关子类中去。不过，这么做需要用户知道各种子类才行，此时应该使用“类族模式”，该模式可以灵活应对多个类，把它们的实现细节隐藏在抽象基类后面，以保持接口简洁，用户无须自己创建子类实例，只需要调用基类方法来创建即可。
创建类族
现在来演示如何创建类族。假设 有一个处理雇员的类，每个雇员都有“name”和“salary”这两个属性，管理者可以命令其执行日常工作。但是，各种雇员的工作内容却不同。经理在带领雇员做项目时，无须关心每个人如何完成其工作，仅需指示其开工即可。
首先要定义抽象基类：
typedef enum :NSUInteger{
EOCEmployeeTypeDeveloper,
EOCEmployeeTypeDesigner,
EOCEmployeeTypeFinance,
}EOCEmployeeType;
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface EOCEmployee : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger salary;
+ (EOCEmployee *)employeeWithType:(EOCEmployeeType)type;
- (void)doADayWork;
@end
@implementation EOCEmployee
+(EOCEmployee *)employeeWithType:(EOCEmployeeType)type{
switch (type) {
case EOCEmployeeTypeDeveloper:
return [EOCEmployeeDeveloper new];
break;
case EOCEmployeeTypeDesigner:
return [EOCEmployeeDesigner new];
break;
case EOCEmployeeTypeFinance:
return [EOCEmployeeFinance new];
break;
}
}
-(void)doADayWork{
//Subclasses implement this.
}
@end
每个实体类（concrete subclass）都是从基类继承而来。例如：
@interface EOCEmployeeDeveloper : EOCEmployee
@end
@implementation EOCEmployeeDeveloper
- (void)doADayWork{
NSLog(@"write code");
}
@end
实体子类一词中“concrete”与“抽象基类”一词中的“abstract”相对，意思是“非抽象的，可以实例化的”，也可以译为“具体”，“具象”。
在本例中基类实现了一个“类方法”，该方法根据待创建的雇员类分配好对应的雇员类实例。这种“工厂模式（Factory pattern）”是创建类族的方法之一。
可惜Objective-C这门语言没办法指明某个基类的“抽象的”（abstract）。于是，开发者常会在文档中写明类的用法。这种情况下，基类接口一般都没有名为init的成员方法，这暗示该类的实例也许不应该由用户直接创建。还有一种方法可以确保用户不会使用基类实例，那就是在基类的doADayWork方法中抛出异常。然而这种做法相当极端，很少有人用。
如果对象所属的类位于某个类族中，那么查询其类型信息（introspection）时就要当心了。你可能觉得自己创建了某个类的实例，然而创建的却是其子类的实例，在Employee这个例子中，[employee isMemberOfClass[EOCEmployee class]]似乎会返回yes，但是实际上返回的确实NO，因为employee并非Employee类的实例，而是某个子类的实例。
introspection是type introspection的简称，是某些面向对象语言可以在运行时检视对象类型与属性的一种功能。中文译作“内省”或“类型内省”。
Cocoa里的类族
系统框架中有许多类族。大部分collection类都是类族（作者有时把“类族中的抽象基类”直接成为类族。这句话实际上说：大部分collection类都是某个类族中的抽象基类。），例如NSArray与其可变版本NSMutableArray。这样看来，实际上有两个抽象基类，一个用于不可变数组，另一个用于可变数组。尽管具备公共接口的类有两个，但是仍然可以合起来算作一个类族。（在传统类族模式中，通常只有一个类具备“public interface”，这个类就是类族中的抽象基类。）。
像NSArray这样的类的背后其实是类族（对于大部分collection类都是这样的），明白这一点很重要，否则就会写出下面的代码:
id array = /*...*/;
if([array isMemberOfClass:[NSArray class]]){
//will never be hit
}
你要是知道NSArray是个类族，那就会明白上诉代码错在哪里：其中if语句永远不可能为真。[array class]所返回的类绝不可能是NSArray类本身。不过仍然有办法可以判断某个实例所属的类是否位于本类族之中：
id array = /*...*/;
if([array isKindOfClass:[NSArray class]]){
//will be hit
}
我们经常需要向类族中新增实体子类，不过这么做的时候得留心。在Employee这个例子中，若是没有“工厂方法”的源代码，那就无法向其中新增雇员类别了。然而对于Cocoa中的NSArray这样的类族来说，还是有办法新增子类的，但是需要新增几条规则：
- 子类应该继承自类族中的抽象基类。
若要编写NSArray子类时，则需令其继承自不可变数组中的基类或可变数组的基类。 - 子类应该定义自己数据的存储方式。
开发中编写NSArray子类时，经常在这个问题上受阻。子类必须用一个实例变量来存放数组中的对象。这似乎和大家预想的不同，我们以为NSArray自己肯定会保存那些对象，但是大家要记住，NSArray本身只不过是包在其他隐藏对象外卖的壳，它仅仅定义了所有数组都具备的一些接口。对于这个自定义的数组子类来说，可以用NSArray来保存实例。 - 子类应该覆写超类文档中指明需要覆写的方法。
每个抽象基类中，都有一些子类必须覆写的方法。不如说，想要编写NSArray的子类，就需要实现count际“objectAtIndex:”方法。向lastObject这种方法则无须实现，因为基类可以根据前两个方法实现除这个方法。
要点
- 类族模式可以实现细节隐藏在一套简单的公共接口后面。
- 系统框架中经常使用类族。
- 从类族的公共抽象基类中继承子类时要当心，若有开发文档，则应首先阅读。