iOS Cocoa框架介紹

時間 2019-11-13

標籤 ios cocoa 框架介紹欄目 iOS 简体版

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Cocoa框架是iOS應用程序的基礎，瞭解Cocoa框架，對開發iOS應用有很大的幫助。html

一、Cocoa是什麼？

Cocoa是OS X和 iOS操做系統的程序的運行環境。
是什麼因素使一個程序成爲Cocoa程序呢？不是編程語言，由於在Cocoa開發中你可使用各類語言；也不是開發工具，你能夠在命令行上就能夠建立Cocoa程序。Cocoa程序能夠這麼說，它是由一些對象組成，而這些對象的類最後都是繼承於它們的根類：NSObject。並且它們都是基於Objective-C運行環境的。objective-c

1.一、Cocoa框架

iOS中，Cocoa衆多框架中最重要最基本的兩個框架是：Foundation 和 UIKit。
Foundation 和界面無關，也能夠說和界面無關的類基本是Foundation框架的，和界面相關的是UIKit框架。
這兩個框架在系統中處於的位置如圖：編程

Cocoa 框架結構服務器

1.二、Foundation框架

好吧，那咱們看看兩個框架的類組織架構圖，第一個先看Foundation的，三個圖，包括了Foundation因此的類，圖中灰色的是iOS不支持的，灰色部分是OS X系統的。數據結構

Foundation框架
Foundation框架
Foundation框架多線程

將上圖Foundation框架中的類進行邏輯分類以下：架構

值對象
集合
操做系統服務包括下面三個：
- 文件系統和URL
- 進程間通信：這個範疇中的大部分類表明不一樣的系統端口、套接字、和名字服務器，對實現底層的IPC頗有用。NSPipe表明一個BSD管道，即一種進程間的單向通信通道.
- 線程和子任務: NSThread類使您能夠建立多線程的程序，而各類鎖（lock）類則爲彼此競爭的線程在訪問進程資源時提供各類控制機制。經過NSTask，您的程序能夠分出一個子進程來執行其它工做或進行進度監控。
通知
歸檔和序列化
表達式和條件判斷
Objective-C語言服務

1.3 UIKit框架

應用程序能夠經過三種方式使用UIKit建立界面app

在用戶界面工具（interface Buidler）從對象庫裏拖拽窗口，視圖或者其餘的對象使用。
用代碼建立
經過繼承UIView類或間接繼承UIView類實現自定義用戶界面

框架類組織架構圖：框架

框架類組織架構圖異步

在圖中能夠看出，responder 類是圖中最大分支的根類，UIResponder爲處理響應事件和響應鏈定義了界面和默認行爲。當用戶用手指滾動列表或者在虛擬鍵盤上輸入時，UIKit就生成時間傳送給UIResponder響應鏈，直到鏈中有對象處理這個事件。相應的核心對象，好比：UIApplication ，UIWindow，UIView都直接或間接的從UIResponder繼承。

二、Cocoa對象

2.1 Objective-C是面向對象的語言

Objective-C和Java C++同樣，有封裝，繼承，多態，重用。可是它不像C++那樣有重載操做法、模版和多繼承，也沒有Java的垃圾回收機制。

2.2 Objective-C的優勢

Objective-C語言有C++ Java等面向對象的特色，那是遠遠不能體現它的優勢的。Objective-C的優勢是它是動態的。動態能力有三種：

動態類-運行時肯定類的對象
動態綁定-運行時肯定要調用的方法
動態加載—運行時爲程序加載新的模塊

2.3 動態能力相關的isa指針

每一個Objective-C對象都有一個隱藏的數據結構，這個數據結構是Objective-C對象的第一個成員變量，它就是isa指針。這個指針指向哪呢？它指向一個類對象(class object 記住它是個對象，是佔用內存空間的一個變量，這個對象在編譯的時候編譯器就生成了，專門來描述某個類的定義)，這個類對象包含了Objective-C對象的一些信息（爲了區分兩個對象，我把前面提到的對象叫Objective-C對象），包括Objective-C對象的方法調度表，實現了什麼協議等等。這個包含信息就是Objective-C動態能力的根源了。
那咱們看看isa指針類型的數據結構是什麼樣的？若是拋開NSObject對象的其餘的成員數據和變量，NSObject能夠當作這樣：

@ interface NSObject <NSObject> {

Class isa;

}

不考慮@interface關鍵字在編譯時的做用，能夠把NSObject更接近C語言結構表示爲：

struct NSObject{

　　Class isa;

}

Class是用typedef 定義的

typedef struct objc_class *Class;

那NSObject能夠這麼寫了

struct NSObject{

　　objc_class *isa

}

那objc_class的結構是什麼樣的呢？大概是這樣的：

struct objc_class {

Class isa;

Class super_class;

const char *name;

long version;

long info;

long instance_size;

struct objc_ivar_list *ivars;

struct objc_method_list **methodLists;

struct objc_cache *cache;

struct objc_protocol_list *protocols;

}

這裏會看到，在這個結構體裏還有一個isa指針，又是一重指向，是否是有種到了盜夢空間的感受。不用緊張，take easy，不會有那麼多層次的，這裏的isa指針指向的是元類對象(metaclass object)，帶有元字，證實快到頭了。那元對象有啥用呢？它用來存儲的關於類的版本，名字，類方法等信息。全部的元類對象(metaclass object)都指向 NSObject的元類對象，到頭仍是NSObject。一共三次：類對象->元類對象->NSObject元類對象。
爲了獲得整個類組織架構的信息，objc_class結構裏定義了第二個成員變量Class super_class，它指向父類的類對象。說了這麼多，可能關係縷不清楚，有道是一張圖賽過千言萬語

類繼承關係圖

圖中能夠看出，D3繼承D2,D2繼承D1,D1最終繼承NSObject。下圖從D3的一個對象開始，排列出D3 D2 D1 NSObject 類對象，元類對象等關係。

類繼承關係圖

圖中的箭頭都是指針的指向。

2.4 根類 NSObject

NSObject是大部分Objective-C類的根類，它沒有父類。其它類繼承NSObject，訪問Objective-C運行時系統的基本接口，這樣其餘類的實例能夠得到運行時的能力。

NSObject類

2.4.1 根類和根類協議

NSObject不可是個類名，NSObject也是個協議的名稱，參考NSObject協議， NSObject協議指定了根類必須實現的接口。

2.4.2 根類的主要方法：

1 分配、初始化、和複製：

alloc和allocWithZone:方法用於從某內存區域中分配一個對象內存，並使對象指向其運行時的類定義。
init方法是對象初始化。
new是一個將簡單的內存分配和初始化結合起來的方法。
copy和copyWithZone:

2 對象的保持和清理：

retain方法增長對象的保持次數。
release方法減小對象的保持次數。
autorelease方法也是減小對象的保持次數，可是以推遲的方式。
retainCount方法返回對當前的保持次數。
dealloc方法由須要釋放對象的實例變量以及釋放動態分配的內存的類實現。

3 內省和比較

NSObjec有不少方法能夠查詢對象的運行時信息。這些內省方法有助於找出對象在類層次中的位置，肯定對象是否實現特定的方法，以及測試對象是否遵循某種協議。下面是部分方法

superclass和class方法（實現爲類和實例方法）分別以Class對象的形式返回接收者的父類和類。
您能夠經過isKindOfClass:和isMemberOfClass:方法來肯定對象屬於哪一個類。後者用於測試接收者是否爲指定類的實例。
isSubclassOfClass:類方法則用於測試類的繼承性。
respondsToSelector:方法用於測試接收者是否實現由選擇器參數標識的方法。instancesRespondToSelector:類方法則用於測試給定類的實例是否實現指定的方法。
conformsToProtocol:方法用於測試接收者（對象或類）是否遵循給定的協議。
isEqual:和hash方法用於對象的比較。
description方法容許對象返回一個內容描述字符串；這個方法的輸出常常用於調試（「print object」命令），以及在格式化字符串中和「%@」指示符一塊兒表示對象。

4 對象的編碼和解碼

下面的方法和對象的編解碼（做爲歸檔過程的一部分）有關：