我如何实现苹果集群模式中的行为（NSString 和 NSCFString）

我只是出于测试目的编写以下代码：

NSString *aStr = [[NSString alloc] initWithFormat:@"Foo"];
aStr = [aStr initWithFormat:@"Bar"];//Crashed here

我收到以下错误：

*** initialization method -initWithFormat:locale:arguments: cannot be sent to an abstract object of class __NSCFString: Create a concrete instance!

如果我写下面的代码也会发生同样的事情

NSString *aStr = [NSString alloc];
aStr = [aStr initWithFormat:@"Foo"];
aStr = [aStr initWithFormat:@"Bar"]; //Crashed here

通过谷歌我才知道initWithFormat将返回NSCFString目的。 我的问题是如果NSCFString是派生类NSString那为什么我不能调用initWithFormat方法上NSCFString。如果可以停止可见性，我该如何在代码中实现。

让我们调查一下如何NSString类簇内部工作：

NSString *factory = [NSString alloc];
NSString *theInstance = [factory initWithString:@"I am constant"];
NSLog(@"factory class: %@, instance class: %@", [factory class], [theInstance class]);

输出是：

factory class: NSPlaceholderString, instance class: __NSCFConstantString

如您所见，alloc方法返回一个实例NSPlaceholderString。它是一个“工厂”类，它实现了所有init...中声明的方法NSString。这些方法返回具体（私有）子类NSString。它返回__NSCFConstantString在这个例子中。

如果将第一行更改为

NSString *factory = [NSMutableString alloc];

输出将更改为：

NSPlaceholderMutableString，实例类：__NSCFString

因此，可变和不可变字符串有不同的工厂类，并且这些工厂返回不同的子类。

您甚至可以检查 iOS 运行时标头中私有子类的层次结构：here and here.

现在让我们看看当我们调用时会发生什么initWithString:在一个实例上__NSCFConstantString我们刚刚创建。

[theInstance initWithString:@"Crash"];

正如你所预料的 - 它崩溃了。在堆栈跟踪中我们可以看到-[NSString initWithCharactersNoCopy:length:freeWhenDone:]方法被调用，抛出异常：

'NSInvalidArgumentException'，原因：'***初始化方法 -initWithCharactersNoCopy:length:freeWhenDone: 无法发送到类 __NSCFConstantString 的抽象对象: 创建一个具体的对象 实例！'

所以我们可以猜测这个初始化器在NSStringclass 实际上是一个抽象方法（有点 - Objective-C 中没有抽象方法，因此在调用时会抛出异常）。

该方法在工厂类中实现NSPlaceholderString。但它是not在所有具体子类中实现，因此如果您调用任何init...方法，它会调用NSString抛出异常的实现。

让我们把它们放在一起并构建一小部分NSString类簇。它确实很简化，可能与实际实现完全不同，但我只是想展示这个想法。

@interface NSPlaceholderString : NSString
@end

@interface __NSCFConstantString : NSString
@end


@implementation NSString

+ (instancetype)alloc {
    return [[NSPlaceholderString alloc] init];
}

- (instancetype)initWithCharactersNoCopy:(unichar *)characters length:(NSUInteger)length freeWhenDone:(BOOL)freeBuffer {
    [NSException raise:NSInvalidArgumentException format:@" initialization method -initWithCharactersNoCopy:length:freeWhenDone: cannot be sent to an abstract object of class %@: Create a concrete instance!'", [self class]];
    return nil;
}

- (instancetype)initWithString:(NSString *)aString {
//this method has to call the "abstract" initializer somewhere. The real implementation is probably more complex, this single line is here for simplicity
    return [self initWithCharactersNoCopy:[aString UTF8String] length:[aString length] freeWhenDone:YES];       
}

@end

@implementation NSPlaceholderString

- (instancetype)initWithCharactersNoCopy:(unichar *)characters length:(NSUInteger)length freeWhenDone:(BOOL)freeBuffer {
    __NSCFConstantString *concreteClassInstance = ...; // create the concrete instance. 
    return concreteClassInstance;
}

@end

@implementation __NSCFConstantString

//implement all the needed methods here. But do NOT implement initWithCharactersNoCopy:length:freeWhenDone:

@end