Objective-C（五）系統框架
這是Objective-C系列的第5篇。數組
- Objective-C語言（一）熟悉Objective-C
- Objective-C語言（二）對象、消息、運行期
- Objective-C語言（三）接口與API設計
- Objective-C語言（四）協議與分類
- Objective-C語言（五）系統框架
- Objective-C語言（六）Block與GCD
1、最佳實踐
- 多用Block枚舉，少用for循環；
- NSDictionary的鍵值內存語義不符合要求，能夠自定義實現；
- 構建緩存時選用NSCache而非NSDictionary
- 實現自動緩存是應選用NSCache而非NSDictionary對象，由於NSCache能夠提供優雅的自動刪減功能，並且是「線程安全的」，此外，它與字典不一樣，並不會copy鍵；
- 能夠給NSCache設置上限，用以限制緩存中的對象總個數及「總成本」，而這些尺度定義了緩存刪減其中對象的時機，可是絕對不要把這些尺度當初可靠的「硬限制」。它們僅僅對NSCache起指導做用；
- 將NSPureableData與NSCache搭配使用，可實現自動清除數據的功能，也就是說，當NSPureableData對象所佔內存爲系統所丟棄是，該對象那自身也會從緩存中移除；
- 若是緩存使用得當，那麼應用程序的響應就能提高。只有那種「從新計算起來很費事」的數據，才值得放入緩存，好比那些須要從網絡獲取或從磁盤讀取的數據；
- 精簡initalize與load的實現代碼
2、實踐詳解
2.1 熟悉系統框架
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作框架。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括動態庫。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。緩存
請記住：用純C寫成的框架與用Objective-C寫成的同樣重要，若要想成爲優秀的Objective-C的開發者，應該掌握C語言的核心概念。安全
2.2 多用塊枚舉，少用for循環
2.2.1 for循環
NSArray *array = [NSArray array];
for (int i = 0; i < array.count; i++) {
id object = array[i];
//Do somethins with 'object'
}
NSDictionary *dic = [NSDictionary dictionary];
NSArray *keys = [dic allKeys];
for (int i = 0; i < keys.count; i++) {
id key = keys[i];
id object = dic[key];
//Do somethins with 'key' and 'values'
}
NSSet *set = [NSSet set];
NSArray *objects = [set allObjects];
for (int i = 0; i < objects.count; i++) {
id object = objects[i];
//Do somethins with 'object'
}
複製代碼
2.2.2 使用Objective-C 的 NSEnumerator遍歷
NSArray *array = [NSArray array];
NSEnumerator *enumerator = [array objectEnumerator];
id object;
while ((object = [enumerator nextObject]) != nil) {
//Do somethins with 'object'
}
NSDictionary *dic = [NSDictionary dictionary];
NSEnumerator *keyEnume = [dic keyEnumerator];
id key;
while ((key = [keyEnume nextObject]) != nil) {
id value = dic[key];
//Do somethins with 'key' and 'values'
}
複製代碼
這種遍歷方式，風格比較統一，並且針對不一樣的collection提供不一樣的enumerator。bash
還提供了倒序的enumerator：reverseObjectEnumerator。網絡
2.2.3 快速遍歷
Objective-C 2.0引入了快速遍歷。爲for增長了in這個關鍵字。併發
NSArray *array = [NSArray array];
for (id object in array) {
//Do somethins with 'object'
}
複製代碼
支持快速遍歷的對象須要實現NSFastEnumeration協議，該協議只有一個方法：- (NSUInteger)countByEnumeratingWithState:(NSFastEnumerationState *)state objects:(id __unsafe_unretained [])buffer count:(NSUInteger)len;，關於該方法的實現細節能夠去找資料。app
快速遍歷，語法最簡單，且效率最高，可是咱們遇到的狀況是常常會用到下標，這就無能爲力了。框架
2.2.4 基於Block的遍歷方式
NSArray *array = [NSArray array];
//1.
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
//*stop = YES;
//就會跳出遍歷
}];
//2.
[array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationConcurrent usingBlock:^(id _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
}];
複製代碼
這種方式，最爲方便，代碼優雅。函數
第2個方法，還能夠指定NSEnumerationOptions掩碼，NSEnumerationConcurrent能夠底層GCD執行併發各輪迭代，NSEnumerationReverse反向遍歷。post
2.3 對自定義其內存管理語義的collection使用無縫橋接
Foundation框架定義了collection及其各類各類collection所對應的Objective-C類。與之類似，CoreFoundation框架也定義一套C語言API。好比NSArray對應於CFArray，這兩種建立數組的方式也許有區別，然而能夠在二者之間平滑轉換，就是「無縫橋接」。
//__bridge：NSArray -> CFArrayRef
//__bridge不會轉換全部權，ARC仍然具有這個Objective-C對象全部權
NSArray *aNSArray = @[@1,@2,@3];
CFArrayRef aCFArray = (__bridge CFArrayRef)aNSArray;
NSLog(@"size of array = %li",CFArrayGetCount(aCFArray));
//__bridge_retained：NSArray -> CFArrayRef
//__bridge_retained會轉換全部權，ARC失去全部權，並且在不使用時，必須釋放。
NSArray *bNSArray = @[@1,@2,@3];
CFArrayRef bCFArray = (__bridge_retained CFArrayRef)bNSArray;
CFRelease(bCFArray);
//__bridge_transfer：CFArrayRef -> NSArray
NSString *values[] = {@"hello", @"world"};
CFArrayRef cCFArray = CFArrayCreate(kCFAllocatorDefault, (void *)values, (CFIndex)2, NULL);
NSArray *cNSArray = (__bridge_transfer NSArray*)cCFArray;
複製代碼
- __bridge：NSArray -> CFArrayRef，不會轉換全部權，ARC仍然具有這個Objective-C對象全部權；
- __bridge_retained：NSArray -> CFArrayRef，ARC失去全部權，並且在不使用Core Foundation時，必須釋放；
- __bridge_transfer：CFArrayRef -> NSArray。
在使用Foundation框架中的字典對象時，會遇到一個大問題，那就是其鍵的內存管理語義爲「copy」，其值的內存管理語義爲「retain」。除非使用更強大的無縫橋接，下面是關於如何建立一個Core Foundation字典的過程：
下面是一個CF字典的定義：
CFMutableDictionaryRef CFDictionaryCreateMutable(
CFAllocatorRef allocator, //要使用的內存分配器，分配器負責分配及回收內存，一般使用NULL，表示採用默認的分配
CFIndex capacity, //字典的初始大小
const CFDictionaryKeyCallBacks *keyCallBacks,
const CFDictionaryValueCallBacks *valueCallBacks
);
複製代碼
後面兩個回調函數集，用於指示字典中的鍵和值在遇到各類事件時應該執行何種操做。這兩個參數都是指向結構體的指針，對應的結構體以下：
typedef struct {
CFIndex version; //版本號，目前爲0，蘋果可能會修改這個結構體，因此標識版原本區分
CFDictionaryRetainCallBack retain;
CFDictionaryReleaseCallBack release;
CFDictionaryCopyDescriptionCallBack copyDescription;
CFDictionaryEqualCallBack equal;
CFDictionaryHashCallBack hash;
} CFDictionaryKeyCallBacks;
typedef struct {
CFIndex version;
CFDictionaryRetainCallBack retain;
CFDictionaryReleaseCallBack release;
CFDictionaryCopyDescriptionCallBack copyDescription;
CFDictionaryEqualCallBack equal;
} CFDictionaryValueCallBacks;
複製代碼
其中參數聲明以下：
typedef const void * (*CFDictionaryRetainCallBack)(CFAllocatorRef allocator, const void *value); //函數指針
typedef void (*CFDictionaryReleaseCallBack)(CFAllocatorRef allocator, const void *value);
typedef CFStringRef (*CFDictionaryCopyDescriptionCallBack)(const void *value);
typedef Boolean (*CFDictionaryEqualCallBack)(const void *value1, const void *value2);
typedef CFHashCode (*CFDictionaryHashCallBack)(const void *value);
複製代碼
下面自定義實現這些函數：
const void* JSRetainCallBack(CFAllocatorRef allocator ,const void *value)
{
return CFRetain(value);
}
void JSReleaseCallBack(CFAllocatorRef allocator ,const void *value)
{
CFRelease(value);
}
CFDictionaryKeyCallBacks keyCallbacks = {
0,
JSRetainCallBack,
JSReleaseCallBack,
NULL, //採用默認
CFEqual, //與NSMutableDictionary一致，最終會調用NSObject的「isEqual:」
CFHash //與NSMutableDictionary一致，最終會調用「hash」
};
CFDictionaryValueCallBacks valueCallbacks = {
0,
JSRetainCallBack,
JSReleaseCallBack,
NULL,
CFEqual
};
複製代碼
在實現這些函數後，即可以建立自定義的CF字典對象：
CFMutableDictionaryRef aCFMutableDic = CFDictionaryCreateMutable(NULL, 0, &keyCallbacks, &valueCallbacks);
NSMutableDictionary *anNSDictionary = (__bridge_transfer NSMutableDictionary *)aCFMutableDic;
複製代碼
那麼對象aCFMutableDic的鍵值的內存管理語義都是「retain」了。
這樣就避免了，在NSMutableDictionary中加入鍵和值時，字典會自動「copy」而「retain」值。若是做爲鍵的對象不支持拷貝操做，就會致使下面運行期錯誤： *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException',reason:'-[JSPerson copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x7fd069c080b0
-
經過無縫橋接技術，能夠在Foundation和Core Foundation中的對象之間來回轉換；
-
在Core Foundation層面建立collection時，能夠指定許多回調函數，這些函數表示此collection應如何處理這些函數。而後，可運用無縫橋接技術，將其轉換成具有特殊內存管理語義的Objective-C collection。
2.4 構建緩存時選用NSCache而非NSDictionary
關於緩存部分，準備寫系列的總結：在這兒先佔個坑：緩存（三）NSCache
-
實現自動緩存是應選用NSCache而非NSDictionary對象，由於NSCache能夠提供優雅的自動刪減功能，並且是「線程安全的」，此外，它與字典不一樣，並不會copy鍵；
編者按：所以，NSCache的鍵不須要實現NSCopying協議。
-
能夠給NSCache設置上限，用以限制緩存中的對象總個數及「總成本」，而這些尺度定義了緩存刪減其中對象的時機，可是絕對不要把這些尺度當初可靠的「硬限制」。它們僅僅對NSCache起指導做用；
-
將NSPureableData與NSCache搭配使用，可實現自動清除數據的功能，也就是說，當NSPureableData對象所佔內存爲系統所丟棄是，該對象那自身也會從緩存中移除；
-
若是緩存使用得當，那麼應用程序的響應就能提高。只有那種「從新計算起來很費事」的數據，才值得放入緩存，好比那些須要從網絡獲取或從磁盤讀取的數據；
2.5 精簡initalize與load的實現代碼
有時候，類必須先執行某些初始化操做，而後才能正常使用。
2.5.1 load
+ (void)load;
複製代碼
-
對於加入運行期的每一個類（class）及分類（category）來講，一定會調用此方法，並且僅調用一次；
-
當包含類或分類的程序載入系統時，就會執行此方法，而這一般就是指應用程序啓動的時候，如果iOS程序確定會在此時執行。Mac程序則更自由一些，它們可使用「動態加載」之類的特性，等應用程序啓動好以後再去加載；
-
不遵循繼承規則：
- （1）分類和類都定義了load方法，那麼先調用類的，再調用分類裏面的；
- （2）若是某個類自己未實現load方法，那麼無論其父類是否實現此方法，系統都不會調用該類此方法。
load的問題
-
（1）執行load時，運行期系統處於「脆弱狀態（fragile state）」。在執行子類的load時，必會先調用全部超類的load方法，而若是代碼還依賴其餘程序庫，那麼程序庫裏類的load也一定會先執行。然而，根據某個給定的程序庫，卻沒法判斷出其中各個類的載入順序。所以，在load方法中調用其餘類是不安全的。
-
（2）load方法執行時，會阻塞當前應用程序。
-
綜合，出於帶來的負面影響，load方法務必要精簡，不要作過多的事情。要麼就是脆弱的調用而產生崩潰，要麼就是繁雜的代碼邏輯使得程序長時間無響應。因此，load方法在當前寫程序，用處通常不大。
2.5.2 initialize
+ (void)initialize;
複製代碼
對於每一個類來講，該方法會在程序首次使用該類以前調用，且只調用一次。它是由運行期系統來調用的，毫不應該經過代碼直接調用。與load很是類似，卻略有區別：
編者按：只調用一次，其實並不許確，可能會調用屢次。
-
惰性調用：程序用到該類時，再調用；
-
運行期在執行該方法時，是正常狀態的，能夠調用任何類的任意方法。其次，initialize方法必定會在「線程安全的環境」中執行，也就是說，只有執行initialize的那個線程能夠操做類或類實例，其餘線程都要先阻塞，等着initialize執行完；
-
initialize方法與其餘消息同樣，若是某個類沒實現它，而超類實現了，就會調用超類的實現代碼，這個跟load也有區別；
initialize若是不精簡的問題
-
（1）對於某個類來講，任何線程均可能是初次使用到該類的線程，假如恰好UI線程用到該類，那麼UI線程會一直阻塞，直到initialize執行完畢。
-
（2）若是在initialize中過多的邏輯，就會使得不少操做依賴於初始化時間，而一個類的初始化有時候會依賴系統的，假如系統優化後，初始化時機更改，那麼可能會存在潛在的隱患。即，代碼依賴於特定的時間點是很危險的事。
-
（3）若是在initialize中複雜的邏輯，致使A類的initialize中調用B類的方法，而B類的方法又調用A類的數據這種循環調用時，代碼就沒法正常運行；
-
綜合以上，initialize應該只用來設置內部數據，不該該調用其餘類的方法，甚至本類的方法也最好不要調用。
要點：
- 在加載階段，若是類實現了load方法，那麼系統就會調用它。分類裏也能夠定義此方法，類的load方法要比分類中的先調用。與其餘方法不一樣，load方法不參與覆寫機制。
- 首次使用某個類以前，系統會向其發送initialize消息。因爲此方法聽從普通的覆寫規則，因此一般應該在裏面判斷當前要初始化的是哪個類；
- load和initialize方法都應該實現的精簡一些，這有助於保持應用的響應能力，也能減小引入「依賴環」的概率；
- 沒法在編譯器設定的全局常量，能夠放在initialize方法裏初始化。
- 1. Objective-C（五）系統框架
- 2. STM32F103 - 系統框架
- 3. Android系統框架
- 4. Openwrt系統框架
- 5. .NET系統框架
- 6. iOS系統框架
- 7. Android 工具之系統五層框架體系結構詳解
- 8. 框架學習五：tp框架製作小型留言板系統
- 9. Struts2框架（五）
- 10. 混編ObjectiveC++
- 更多相關文章...
- • 操作系統（OS）平臺 統計 - 瀏覽器信息
- • 系統定義的TypeHandler - MyBatis教程
- • Docker容器實戰(七) - 容器眼光下的文件系統
- • RxJava操作符（五）Error Handling
-
每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
- 1. Objective-C（五）系統框架
- 2. STM32F103 - 系統框架
- 3. Android系統框架
- 4. Openwrt系統框架
- 5. .NET系統框架
- 6. iOS系統框架
- 7. Android 工具之系統五層框架體系結構詳解
- 8. 框架學習五：tp框架製作小型留言板系統
- 9. Struts2框架（五）
- 10. 混編ObjectiveC++