Cocoa框架是iOS應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，了解Cocoa框架，對(duì)開發(fā)iOS應(yīng)用有很大的幫助。

1、Cocoa是什么？

Cocoa是OS X和 iOS操作系統(tǒng)的程序的運(yùn)行環(huán)境。

是什么因素使一個(gè)程序成為Cocoa程序呢？不是編程語言，因?yàn)樵贑ocoa開發(fā)中你可以使用各種語言；也不是開發(fā)工具，你可以在命令行上就可以創(chuàng)建Cocoa程序。Cocoa程序可以這么說，它是由一些對(duì)象組成，而這些對(duì)象的類最后都是繼承于它們的根類 ：NSObject。而且它們都是基于Objective-C運(yùn)行環(huán)境的。

1.1、Cocoa框架

iOS中，Cocoa眾多框架中最重要最基本的兩個(gè)框架是：Foundation 和 UIKit。

Foundation 和界面無關(guān)，也可以說和界面無關(guān)的類基本是Foundation框架的，和界面相關(guān)的是UIKit框架。

這兩個(gè)框架在系統(tǒng)中處于的位置如圖：

1.2、Foundation框架

好吧，那我們看看兩個(gè)框架的類組織架構(gòu)圖，第一個(gè)先看Foundation的，三個(gè)圖，包括了Foundation所以的類，圖中灰色的是iOS不支持的，灰色部分是OS X系統(tǒng)的。

??

將上圖Foundation框架中的類進(jìn)行邏輯分類如下：

值對(duì)象

集合?

操作系統(tǒng)服務(wù) 包括下面三個(gè)：文件系統(tǒng)和URL ??進(jìn)程間通訊。?這個(gè)范疇中的大部分類代表不同的系統(tǒng)端口、套接字、和名字服務(wù)器，對(duì)實(shí)現(xiàn)底層的IPC很有用。NSPipe代表一個(gè)BSD管道，即一種進(jìn)程間的單向通訊通道。 ??線程和子任務(wù)。?NSThread類使您可以創(chuàng)建多線程的程序，而各種鎖（lock）類則為彼此競(jìng)爭(zhēng)的線程在訪問進(jìn)程資源時(shí)提供各種控制機(jī)制。通過NSTask，您的程序可以分出 ? ? ?一個(gè)子進(jìn)程來執(zhí)行其它工作或進(jìn)行進(jìn)度監(jiān)控。

通知

歸檔和序列化

表達(dá)式和條件判斷

Objective-C語言服務(wù)

1.3 UIKit框架

應(yīng)用程序可以通過三種方式使用UIKit創(chuàng)建界面

? 在用戶界面工具（interface Buidler）從對(duì)象庫里 拖拽窗口，視圖或者其他的對(duì)象使用。

? 用代碼創(chuàng)建

? 通過繼承UIView類或間接繼承UIView類實(shí)現(xiàn)自定義用戶界面

框架類組織架構(gòu)圖：

在圖中可以看出，responder 類是圖中最大分支的根類，UIResponder為處理響應(yīng)事件和響應(yīng)鏈 定義了界面和默認(rèn)行為。當(dāng)用戶用手指滾動(dòng)列表或者在虛擬鍵盤上輸入時(shí)，UIKit就生成時(shí)間傳送給UIResponder響應(yīng)鏈，直到鏈中有對(duì)象處理這個(gè)事件。相應(yīng)的核心對(duì)象，比如：UIApplication ?，UIWindow，UIView都直接或間接的從UIResponder繼承。

?2、Cocoa對(duì)象

2.1 Objective-C是面向?qū)ο蟮恼Z言

Objective-C和Java C++一樣，有封裝，繼承，多態(tài)，重用。但是它不像C++那樣有重載操作法、模版和多繼承，也沒有Java的垃圾回收機(jī)制。

2.2?Objective-C的優(yōu)點(diǎn)

Objective-C語言有C++ Java等面向?qū)ο蟮奶攸c(diǎn)，那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能體現(xiàn)它的優(yōu)點(diǎn)的。Objective-C的優(yōu)點(diǎn)是它是動(dòng)態(tài)的。動(dòng)態(tài)能力有三種：

動(dòng)態(tài)類-運(yùn)行時(shí)確定類的對(duì)象

動(dòng)態(tài)綁定-運(yùn)行時(shí)確定要調(diào)用的方法

動(dòng)態(tài)加載--運(yùn)行時(shí)為程序加載新的模塊

2.3 動(dòng)態(tài)能力相關(guān)的isa指針

每個(gè)Objective-C對(duì)象都有一個(gè)隱藏的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是Objective-C對(duì)象的第一個(gè)成員變量，它就是isa指針。這個(gè)指針指向哪呢？它指向一個(gè)類對(duì)象(class object ?記住它是個(gè)對(duì)象，是占用內(nèi)存空間的一個(gè)變量，這個(gè)對(duì)象在編譯的時(shí)候編譯器就生成了，專門來描述某個(gè)類的定義)，這個(gè)類對(duì)象包含了Objective-C對(duì)象的一些信息（為了區(qū)分兩個(gè)對(duì)象，我把前面提到的對(duì)象叫Objective-C對(duì)象），包括Objective-C對(duì)象的方法調(diào)度表，實(shí)現(xiàn)了什么協(xié)議等等。這個(gè)包含信息就是Objective-C動(dòng)態(tài)能力的根源了。

那我們看看isa指針類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么樣的？如果拋開NSObject對(duì)象的其他的成員數(shù)據(jù)和變量，NSObject可以看成這樣：

[cpp]?view plaincopy

@interface?NSObject?<NSObject>?{??

?????Class????isa;??

}???

不考慮@interface關(guān)鍵字在編譯時(shí)的作用，可以把NSObject更接近C語言結(jié)構(gòu)表示為：

[cpp]?view plaincopy

struct?NSObject{??

?　　Class?isa;??

?}??

Class是用typedef 定義的

[cpp]?view plaincopy

typedef?struct?objc_class?*Class;??

那NSObject可以這么寫了

[cpp]?view plaincopy

struct?NSObject{??

　　objc_class?*isa??

}??

那objc_class的結(jié)構(gòu)是什么樣的呢？大概是這樣的：

[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;?????

?}??

這里會(huì)看到，在這個(gè)結(jié)構(gòu)體里還有一個(gè)isa指針，又是一重指向，是不是有種到了盜夢(mèng)空間的感覺。不用緊張，take easy，不會(huì)有那么多層次的，這里的isa指針指向的是元類對(duì)象(metaclass object)，帶有元字，證明快到頭了。那元對(duì)象有啥用呢？它用來存儲(chǔ)的關(guān)于類的版本，名字，類方法等信息。所有的元類對(duì)象(metaclass object)都指向 NSObject的元類對(duì)象，到頭還是NSObject。一共三次：類對(duì)象->元類對(duì)象->NSObject元類對(duì)象。

? ?為了得到整個(gè)類組織架構(gòu)的信息，objc_class結(jié)構(gòu)里定義了第二個(gè)成員變量Class super_class，它指向父類的類對(duì)象。說了這么多，可能關(guān)系縷不清楚，有道是一張圖勝過千言萬語

圖中可以看出，D3繼承D2,D2繼承D1,D1最終繼承NSObject。下圖從D3的一個(gè)對(duì)象開始，排列出D3 D2 D1 NSObject 類對(duì)象，元類對(duì)象等關(guān)系。

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(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的基本接口，這樣其他類的實(shí)例可以獲得運(yùn)行時(shí)的能力。

2.4.1 根類和根類協(xié)議

NSObject不但是個(gè)類名，NSObject也是個(gè)協(xié)議的名稱，參考NSObject協(xié)議?， NSObject協(xié)議指定了根類必須實(shí)現(xiàn)的接口。

2.4.2 根類的主要方法：

• ? ? 分配、初始化、和復(fù)制：

alloc和allocWithZone:方法用于從某內(nèi)存區(qū)域中分配一個(gè)對(duì)象內(nèi)存，并使對(duì)象指向其運(yùn)行時(shí)的類定義。
init方法是對(duì)象初始化。
new是一個(gè)將簡(jiǎn)單的內(nèi)存分配和初始化結(jié)合起來的方法。
copy和copyWithZone:

• 對(duì)象的保持和清理：

retain方法增加對(duì)象的保持次數(shù)。
release方法減少對(duì)象的保持次數(shù)。
autorelease方法也是減少對(duì)象的保持次數(shù)，但是以推遲的方式。
retainCount方法返回對(duì)當(dāng)前的保持次數(shù)。
dealloc方法由需要釋放對(duì)象的實(shí)例變量以及釋放動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存的類實(shí)現(xiàn)。

• 內(nèi)省和比較

NSObjec有很多方法可以查詢對(duì)象的運(yùn)行時(shí)信息。這些內(nèi)省方法有助于找出對(duì)象在類層次中的位置，確定對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)特定的方法，以及測(cè)試對(duì)象是否遵循某種協(xié)議。下面是部分方法?
superclass和class方法（實(shí)現(xiàn)為類和實(shí)例方法）分別以Class對(duì)象的形式返回接收者的父類和類。
您可以通過isKindOfClass:和isMemberOfClass:方法來確定對(duì)象屬于哪個(gè)類。后者用于測(cè)試接收者是否為指定類的實(shí)例。isSubclassOfClass:類方法則用于測(cè)試類的繼承性。
respondsToSelector:方法用于測(cè)試接收者是否實(shí)現(xiàn)由選擇器參數(shù)標(biāo)識(shí)的方法。instancesRespondToSelector:類方法則用于測(cè)試給定類的實(shí)例是否實(shí)現(xiàn)指定的方法。
conformsToProtocol:方法用于測(cè)試接收者（對(duì)象或類）是否遵循給定的協(xié)議。
isEqual:和hash方法用于對(duì)象的比較。
description方法允許對(duì)象返回一個(gè)內(nèi)容描述字符串；這個(gè)方法的輸出經(jīng)常用于調(diào)試（“print object”命令），以及在格式化字符串中和“%@”指示符一起表示對(duì)象。

• 對(duì)象的編碼和解碼

下面的方法和對(duì)象的編解碼（作為歸檔過程的一部分）有關(guān)：
encodeWithCoder:和initWithCoder:是NSCoding協(xié)議僅有的方法。前者使對(duì)象可以對(duì)其實(shí)例變量進(jìn)行編碼，后者則使對(duì)象可以根據(jù)解碼過的實(shí)例變量對(duì)自身進(jìn)行初始化。
NSObject類中聲明了一些于對(duì)象編碼有關(guān)的方法：classForCoder:、replacementObjectForCoder:、和awakeAfterUsingCoder:。

• 消息的轉(zhuǎn)發(fā)

?forwardInvocation:允許一個(gè)對(duì)象將消息轉(zhuǎn)發(fā)給另一個(gè)對(duì)象。

• 消息的派發(fā)?

在performSelector開頭的一些方法允許你延遲后派發(fā)指定消息，而且可以將消息（同步或異步的消息）從輔助線程派發(fā)到主線程。

2.5 Cocoa對(duì)象生命周期

對(duì)象的四種內(nèi)存管理方式，如下圖所示

• ?對(duì)象的生命周期—簡(jiǎn)化視圖

• 保持接收到的對(duì)象

• 拷貝接收到的對(duì)象

• 自動(dòng)釋放池

參考：

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

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Cocoa 框架的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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