Cocoa 框架 For iOS(一) 框架的介绍,Objectivie-C运行时能力的解析等

发布时间:2016-12-10 9:28:44 编辑:www.fx114.net 分享查询网我要评论
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Cocoa框架是iOS应用程序的基础,了解Cocoa框架,对开发iOS应用有很大的帮助。 1、Cocoa是什么? Cocoa是OS X和 iOS操作系统的程序的运行环境。 是什么因素使一个程序成为Cocoa程序呢?不是编程语言,因为在Cocoa开发中你可以使用各种语言;也不是开发工具,你可以在命令行上就可以创建Cocoa程序。Cocoa程序可以这么说,它是由一些对象组成,而这些对象的类最后都是继承于它们的根类 :NSObject。而且它们都是基于Objective-C运行环境的。 1.1、Cocoa框架 iOS中,Cocoa众多框架中最重要最基本的两个框架是:Foundation 和 UIKit。 Foundation 和界面无关,也可以说和界面无关的类基本是Foundation框架的,和界面相关的是UIKit框架。 这两个框架在系统中处于的位置如图: 1.2、Foundation框架 好吧,那我们看看两个框架的类组织架构图,第一个先看Foundation的,三个图,包括了Foundation所以的类,图中灰色的是iOS不支持的,灰色部分是OS X系统的。    将上图Foundation框架中的类进行逻辑分类如下: 值对象集合 操作系统服务 包括下面三个:文件系统和URL   进程间通讯。 这个范畴中的大部分类代表不同的系统端口、套接字、和名字服务器,对实现底层的IPC很有用。NSPipe代表一个BSD管道,即一种进程间的单向通讯通道。   线程和子任务。 NSThread类使您可以创建多线程的程序,而各种锁(lock)类则为彼此竞争的线程在访问进程资源时提供各种控制机制。通过NSTask,您的程序可以分出      一个子进程来执行其它工作或进行进度监控。通知归档和序列化表达式和条件判断Objective-C语言服务 1.3 UIKit框架 应用程序可以通过三种方式使用UIKit创建界面   在用户界面工具(interface Buidler)从对象库里 拖拽窗口,视图或者其他的对象使用。  用代码创建  通过继承UIView类或间接继承UIView类实现自定义用户界面 框架类组织架构图: 在图中可以看出,responder 类是图中最大分支的根类,UIResponder为处理响应事件和响应链 定义了界面和默认行为。当用户用手指滚动列表或者在虚拟键盘上输入时,UIKit就生成时间传送给UIResponder响应链,直到链中有对象处理这个事件。相应的核心对象,比如:UIApplication  ,UIWindow,UIView都直接或间接的从UIResponder继承。  2、Cocoa对象 2.1 Objective-C是面向对象的语言 Objective-C和Java C++一样,有封装,继承,多态,重用。但是它不像C++那样有重载操作法、模版和多继承,也没有Java的垃圾回收机制。 2.2 Objective-C的优点 Objective-C语言有C++ Java等面向对象的特点,那是远远不能体现它的优点的。Objective-C的优点是它是动态的。动态能力有三种: 动态类-运行时确定类的对象 动态绑定-运行时确定要调用的方法 动态加载--运行时为程序加载新的模块 2.3 动态能力相关的isa指针 每个Objective-C对象都有一个隐藏的数据结构,这个数据结构是Objective-C对象的第一个成员变量,它就是isa指针。这个指针指向哪呢?它指向一个类对象(class object  记住它是个对象,是占用内存空间的一个变量,这个对象在编译的时候编译器就生成了,专门来描述某个类的定义),这个类对象包含了Objective-C对象的一些信息(为了区分两个对象,我把前面提到的对象叫Objective-C对象),包括Objective-C对象的方法调度表,实现了什么协议等等。这个包含信息就是Objective-C动态能力的根源了。 那我们看看isa指针类型的数据结构是什么样的?如果抛开NSObject对象的其他的成员数据和变量,NSObject可以看成这样: [cpp] view plaincopy @interface NSObject <NSObject> {        Class    isa;   }    [email protected],可以把NSObject更接近C语言结构表示为: [cpp] view plaincopy struct NSObject{      Class isa;    }   Class是用typedef 定义的 [cpp] view plaincopy typedef struct objc_class *Class;   那NSObject可以这么写了 [cpp] view plaincopy struct NSObject{     objc_class *isa   }   那objc_class的结构是什么样的呢?大概是这样的: [cpp] view plaincopy 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;       }   这里会看到,在这个结构体里还有一个isa指针,又是一重指向,是不是有种到了盗梦空间的感觉。不用紧张,take easy,不会有那么多层次的,这里的isa指针指向的是元类对象(metaclass object),带有元字,证明快到头了。那元对象有啥用呢?它用来存储的关于类的版本,名字,类方法等信息。所有的元类对象(metaclass object)都指向 NSObject的元类对象,到头还是NSObject。一共三次:类对象->元类对象->NSObject元类对象。    为了得到整个类组织架构的信息,objc_class结构里定义了第二个成员变量Class super_class,它指向父类的类对象。说了这么多,可能关系缕不清楚,有道是一张图胜过千言万语 图中可以看出,D3继承D2,D2继承D1,D1最终继承NSObject。下图从D3的一个对象开始,排列出D3 D2 D1 NSObject 类对象,元类对象等关系。 图中的箭头都是指针的指向。 2.4 根类 NSObject NSObject是大部分Objective-C类的根类,它没有父类。其它类继承NSObject,访问Objective-C运行时系统的基本接口,这样其他类的实例可以获得运行时的能力。 2.4.1 根类和根类协议 NSObject不但是个类名,NSObject也是个协议的名称,参考NSObject协议 , NSObject协议指定了根类必须实现的接口。 2.4.2 根类的主要方法:     分配、初始化、和复制: alloc和allocWithZone:方法用于从某内存区域中分配一个对象内存,并使对象指向其运行时的类定义。 init方法是对象初始化。 new是一个将简单的内存分配和初始化结合起来的方法。 copy和copyWithZone: 对象的保持和清理: retain方法增加对象的保持次数。 release方法减少对象的保持次数。 autorelease方法也是减少对象的保持次数,但是以推迟的方式。 retainCount方法返回对当前的保持次数。 dealloc方法由需要释放对象的实例变量以及释放动态分配的内存的类实现。 内省和比较 NSObjec有很多方法可以查询对象的运行时信息。这些内省方法有助于找出对象在类层次中的位置,确定对象是否实现特定的方法,以及测试对象是否遵循某种协议。下面是部分方法  superclass和class方法(实现为类和实例方法)分别以Class对象的形式返回接收者的父类和类。 您可以通过isKindOfClass:和isMemberOfClass:方法来确定对象属于哪个类。后者用于测试接收者是否为指定类的实例。isSubclassOfClass:类方法则用于测试类的继承性。 respondsToSelector:方法用于测试接收者是否实现由选择器参数标识的方法。instancesRespondToSelector:类方法则用于测试给定类的实例是否实现指定的方法。 conformsToProtocol:方法用于测试接收者(对象或类)是否遵循给定的协议。 isEqual:和hash方法用于对象的比较。 description方法允许对象返回一个内容描述字符串;这个方法的输出经常用于调试(“print object”命令),以及在格[email protected] 对象的编码和解码 下面的方法和对象的编解码(作为归档过程的一部分)有关: encodeWithCoder:和initWithCoder:是NSCoding协议仅有的方法。前者使对象可以对其实例变量进行编码,后者则使对象可以根据解码过的实例变量对自身进行初始化。 NSObject类中声明了一些于对象编码有关的方法:classForCoder:、replacementObjectForCoder:、和awakeAfterUsingCoder:。 消息的转发  forwardInvocation:允许一个对象将消息转发给另一个对象。 消息的派发  在performSelector开头的一些方法允许你延迟后派发指定消息,而且可以将消息(同步或异步的消息)从辅助线程派发到主线程。 2.5 Cocoa对象生命周期 对象的四种内存管理方式,如下图所示  对象的生命周期—简化视图 保持接收到的对象 拷贝接收到的对象 自动释放池 参考: 1、http://algorithm.com.au/downloads/talks/objective-c-internals/objective-c-internals.pdf 2、http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/CocoaFundamentals/Introduction/Introduction.html 3、http://www.cnblogs.com/csutanyu/archive/2011/12/12/Objective-C_memory_layout.html 容芳志 (http://blog.csdn.net/totogo2010) 本文遵循“署名-非商业用途-保持一致”创作公用协议

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