第47條:熟悉系統框架

　　第七章

　　雖然說不使用系統框架也能編寫 Objective-C 代碼，但幾乎沒人這麼作。即使是NSObject 這個標準的根類，也屬於 Foundation 框架，而非語言自己。若不使用 Foundation ，就必須本身編寫根類，同時還要本身來寫 collection、事件循環，以及其餘會用到的類。此外，若不用系統框架，也就沒法使用 Objective-C 來開發 Mac OS X 及 iOS 應用程序了。系統框架很強大，不過它是歷經多年研發才成了今天這個樣子的。所以，裏面也許會有不合時宜並且用起來很蹩腳的地方，但也會有遺失的珍寶藏於其間。

　　本條要點：（做者總結）

• 許多系統框架均可以直接使用。其中最重要的是 Foundation 與 CoreFoundation，這兩個框架提供了構建應用程序所需的許多核心功能。
• 不少常見任務都能用框架來作，例如音頻與視頻處理、網絡通訊、數據管理等。
• 請記住：用純C 寫成的框架與用 Objective-C 寫成的同樣重要，若想成爲優秀的 Objective-C 開發者，應該掌握C 語言的核心概念。　　

 

　　編寫 Objective-C 應用程序時幾乎都會用到系統框架，其中提供了許多編程中常用的類，好比 collection。如果不瞭解系統框架所提供的內容，那麼就可能會把其中已經實現過的東西又重寫一遍。用戶升級操做系統後，你所開發的應用程序也可使用最新版的系統庫了。因此說，若是直接使用這些框架中的類，那麼應用程序就能夠得益於新版系統庫所帶來的改進，而開發者也就無須手動更新其代碼了。

　　將一系列代碼封裝爲動態庫（dynamic library），並在其中放入描述其接口的頭文件，這樣作出來的東西就叫框架。有時爲 iOS 平臺構建的第三方框架所使用的是靜態庫（static library），這是由於iOS 應用程序不容許在其中包含動態庫。這些東西嚴格來說並非真正的框架。然而也常常視爲框架。不過，全部iOS 平臺的系統框架仍然使用動態庫。

　　在爲 Mac OS X 或 iOS 系統開發「帶圖形界面的應用程序」（graphical application）時，會用到名爲 Cocoa 的框架，在 iOS 上稱爲 Cocoa Touch。其實 Cocoa 自己並非框架，可是裏面集成了一批建立應用程序時常常會用到的框架。

　　開發者會碰到的主要框架就是 Foundation，就是 NSObject、NSArray、NSDictionary 等類都在其中。Foundation 框架中的類，使用 NS 這個前綴，此前綴是在 Objective-C 語言用做 NeXTSTEP 操做系統的編程語言時首度肯定的。Foundation 框架真可謂全部 Objective-C 應用程序的「基礎」，如果沒有它，那麼本書大部份內容就不知所云了。

　　Foundation 框架不只提供了 collection 等基礎核心功能，並且還提供了字符串處理這樣的複雜功能。比方說，NSLinguisticTagger 能夠解析字符串並找到其中的所有名詞、動詞、代詞等。簡言之，Foundation 所提供的功能遠遠不止那幾個基礎類。

　　還有個與 Foundation 相伴的框架，叫作 CoreFoundation。雖然從技術上講，CoreFoundation 框架不是 Objective-C 框架，但它倒是編寫 Objective-C 應用程序時所應熟悉的重要框架，Foundation 框架中有許多功能，均可以在此框架中找到對應的 C 語言API。coreFoundation 與 Foundation 不只名字類似，並且還有更爲緊密的聯繫。有個功能叫作 「無縫橋接」 （toll-free bridging），能夠把CoreFoundation 中的C語言數據結構平滑轉換爲 Foundation 中的 Objective-C 對象，也能夠反向轉換。比方說，Foundation 框架中的字符串是 NSString ，而它能夠轉換爲 CoreFoundation 裏與之等效的 CFString 對象。無縫橋接技術是用某些至關複雜的代碼實現出來的，這些代碼可使運行期系統把 CoreFoundation 框架中的對象視爲普通的Objective-C 對象。可是，像無縫橋接這麼複雜的技術，想本身編寫代碼實現它，可不太容易。開發程序時可使用此功能，但若決定以手工編碼的方式來複制這套機制，則須要認真審視本身的想法了。

　　除了 Foundation 與 CoreFoundation 以外，還有不少系統庫，其中包括但不限於下面列出的這些：

• CFNetwork 此框架提供了C語言級別的網絡通訊能力，它將「BSD套接字」（BSD socket）抽象成易於使用的網絡接口。而 Foundation 則將該框架裏的部份內容封裝爲 Objective-C 語言的接口，以便進行網絡通訊，例如能夠用 NSURLConnection 從 URL 中下載數據。
• CoreAudio 該框架所提供的 C語言API 可用來操做設備上的音頻硬件。這個框架屬於比較難用的那種，由於音頻處理自己就很複雜。所幸由這套API 能夠抽象出另一套 Objective-C 式API，用後者來處理音頻問題會更簡單些。
• AVFoundation 此框架所提供的Objective-C 對像可用來回放並錄製音頻及視頻，好比可以在 UI 視圖類裏播放視頻。
• CoreData 此框架所提供的 Objective-C 接口可將對象放入數據庫，以便持久保存。CoreData 會處理數據的獲取及存儲事宜，並且能夠跨越 Mac OS X 及 iOS 平臺。
• CoreText 此框架提供的C 語言接口能夠高效執行文字排版及渲染操做。

　　除此以外，還有別的框架，然而經過此處列出的這幾個框架，能夠看出Objective-C 編程的一項重要特色，那就是：常常須要使用底層的 C 語言級 API。用 C 語言來實現 API 的好處是，能夠繞過 Objective-C 的運行期系統，從而提高執行速度。固然，因爲ARC 只負責 Objective-C 的對象，因此使用這些 API 時尤爲須要注意內存管理問題。若想使用這種框架，必定得先熟悉 C  語言基礎才行。

　　讀者可能會編寫使用 UI 框架的 Mac OS X 或 iOS 應用程序。這兩個平臺的核心UI 框架分別叫作 AppKit 及 UIKit ，它們都提供了構建在 Foundation 與 CoreFoundation 之上的 Objective-C 類。框架裏含有 UI 元素，也含有粘合機制，令開發者可將全部有關內容組裝爲應用程序。在這些主要的 UI 框架之下，是 CoreAnimation 與 CoreGraphics 框架。

　　CoreAnimation 是用 Objective-C 語言寫成的，它提供了一些工具，而 UI 框架則用這些工具來渲染圖形並播放動畫。開發者編程時可能歷來不回深刻到這種級別，不過知道該框架老是好的。CoreAnimation 自己並非框架，它是 QuartzCore 框架的一部分。然而在框架的國度裏，CoreAnimation 仍應算做 「一等公民」（first-class citizen）。

　　CoreGraphics 框架以 C 語言寫成，其中提供了 2D 渲染所必備的數據結構與函數。例如，其中定義了CGPoint、CGSize、CGRect 等數據結構，而 UIKit 框架中的 UIView 類在肯定視圖控件之間的相對位置時，這些數據結構都要用到。

　　還有不少框架構建在 UI 框架之上，比方說 MapKit 框架，它能夠爲 iOS 程序提供地圖功能。又好比 Social 框架，它爲 Mac OS X 及 iOS 程序提供了社交網絡（social networking）功能。開發者一般會將這些框架與操做系統平臺所對應的核心 UI 框架結合起來使用。

　　總的來講，許多框架都是安裝 Mac OS X 與 iOS 系統時的標準配置。因此，在打算編寫新的工具類以前，最好在系統框架裏搜一下，一般都有寫好的類可供直接使用。

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