47.熟悉系統(tǒng)框架

將一系列代碼封裝為動態(tài)庫（dynamic library）宿刮，并在其中放入描述其接口的頭文件，這樣做出來的東西就叫框架导盅。有時為iOS平臺構(gòu)建的第三方框架所使用的是靜態(tài)庫（static library）素征，這是因為iOS應(yīng)用程序不允許在其中包含動態(tài)庫急凰。這些東西嚴格來講并不是真正的框架，然而也經(jīng)常視為框架蹂窖。不過轧抗，所有iOS平臺的系統(tǒng)框架仍然使用動態(tài)庫。

在為Mac OS X或iOS系統(tǒng)開發(fā)“帶圖形界面的應(yīng)用程序”時恼策，會用到名為Cocoa的框架鸦致，在iOS上成為Cocoa Touch潮剪。其實Cocoa本身并不是框架，但是里面繼承了一批創(chuàng)建應(yīng)用程序時經(jīng)常會用到的框架分唾。

開發(fā)者會碰到的主要框架就是Foundation抗碰，像是NSObject、NSArray绽乔、NSDictionary等類都在其中弧蝇。Foundation框架是所有Objective-C應(yīng)用程序的“基礎(chǔ)”。

Foundation框架不僅提供了collection等基礎(chǔ)核心功能折砸，而且還提供了字符串處理這樣的復(fù)雜功能看疗。比方說，NSLinguisticTagger可以解析字符串并找到其中的全部名詞睦授、動詞两芳、代詞等。

還有個與Foundation相伴的框架去枷，叫做CoreFoundation怖辆。雖然從技術(shù)上講，CoreFoundation框架不是Objective-C框架删顶，但它確實編寫Objective-C應(yīng)用程序所應(yīng)熟悉的重要框架竖螃，F(xiàn)oundation框架中的許多功能，都可以在此框架中找到對應(yīng)的C語言API逗余。CoreFoundation與Foundation不僅名字相似特咆，而且還有更為緊密的聯(lián)系。有個功能叫做“無縫橋接”（toll-free bridging）录粱，可以把CoreFoundation中的C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)平滑轉(zhuǎn)換為Foundation中的Objective-C對象腻格，也可以反向轉(zhuǎn)換。比方說关摇，F(xiàn)oundation框架中的字符串是NSString荒叶，而它可以轉(zhuǎn)換為CoreFoundation里與之等效的CFString對象。無縫橋接技術(shù)是用某些相當(dāng)復(fù)雜的代碼實現(xiàn)出來的输虱，這些代碼可以使運行期系統(tǒng)把CoreFoundation框架中的對象視為普通的Objective-C對象些楣。

除了Foundation與CoreFoundation之外，還有很多系統(tǒng)庫宪睹，其中包括但不限于下面列出的這些：

• CFNetwork 此框架提供了C語言級別的網(wǎng)絡(luò)通信能力愁茁，它將“BSD套接字”（BSD socket）抽象成易于使用的網(wǎng)絡(luò)接口。而Foundation則將該框架里的部分內(nèi)容封裝為Objective-C語言的接口亭病，以便進行網(wǎng)絡(luò)通信鹅很，例如可以用NSURLConnection從URL下載數(shù)據(jù)。
• CoreAudio 該框架所提供的C語言API可用來操作設(shè)備上的音頻文件罪帖。這個框架屬于比較難用的促煮，因為音頻處理本身就很復(fù)雜邮屁。所幸由這套API可以抽象出另外一套Objective-C式API，用后者來處理音頻問題會更簡單些菠齿。
• CoreData 此框架所提供的Objective-C接口可將對象放入數(shù)據(jù)庫佑吝，便于持久保存。CoreData會處理數(shù)據(jù)的獲取及存儲事宜绳匀，而且可以跨越Mac OS X及iOS平臺芋忿。
• CoreText 此框架提供的C語言接口可以高效執(zhí)行文字排版及渲染操作。

Objective-C編程時會經(jīng)常需要使用底層的C語言級API疾棵。用C語言來實現(xiàn)API的好處是戈钢，可以繞過Objective-C的運行期系統(tǒng)，從而提升執(zhí)行速度是尔。當(dāng)然殉了，由于ARC只負責(zé)Objective-C的對象，所以使用這些API時尤其要注意內(nèi)存管理問題拟枚。

Mac OS X與iOS平臺的核心UI框架分別叫AppKit及UIKit宣渗，它們都提供了構(gòu)建在Foundation與CoreFoundation之上的Objective-C類。在這些主要的UI框架之下梨州，是CoreAnimation與CoreGraphics框架。

CoreAnimation是用Objective-C語言寫成的田轧，它提供了一些工具暴匠，而UI框架則用這些工具來渲染圖形并播放動畫。CoreAnimation本身并不是框架傻粘，它是QuartzCore框架的一部分每窖。

CoreGraphics框架是用C語言寫成的，其中提供了2D渲染所必備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)弦悉。例如窒典，其中定義了CGPoint、CGSize稽莉、CGRect等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)瀑志，而UIKit框架中的UIView類在確定視圖控件之間的相對位置時，這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都要用到污秆。

還有很多框架構(gòu)建在UI框架之上劈猪，比如MapKit框架，它為iOS程序提供地圖功能良拼。又比如Social框架战得，它為Mac OS X及iOS程序提供了社交網(wǎng)絡(luò)功能。

要點：

• 許多系統(tǒng)框架都可以直接使用庸推。其中最重要的是Foundation與CoreFoundation常侦，這兩個框架提供了構(gòu)建應(yīng)用程序所需的許多核心功能浇冰。
• 很多常見任務(wù)都能用框架來做，例如音頻與視頻處理聋亡、網(wǎng)絡(luò)通信肘习、數(shù)據(jù)管理等。
• 請記咨蹦怼：用純C寫成的框架與用Objective-C寫成的一樣重要井厌，若想要成為優(yōu)秀的Objective-C開發(fā)者，應(yīng)該掌握C語言的核心概念致讥。

48.多用塊枚舉仅仆，少用for循環(huán)

在編程中經(jīng)常需要列舉collection中的元素，當(dāng)前的Objective-C語言有很多種辦法實現(xiàn)此功能垢袱，可以用標準的C語言循環(huán)墓拜，也可以用Objective-C 1.0的NSEnumerator以及Objective-C 2.0的快速遍歷。語言中引入“塊”這一特性后请契，又多出來幾種新的遍歷方式咳榜，采用這幾種新方式遍歷collection時，可以傳入塊爽锥，而collection中的每個元素都可能會放在塊里運行一遍涌韩，這種做法通常會大幅度簡化編碼過程。

• 使用Objective-C 1.0的NSEnumerator來遍歷

NSEnumerator是個抽象基類氯夷，其中只定義了兩個方法臣樱，供其具體子類來實現(xiàn)：

  - (NSArray*)allObjects;
- (nullable ObjectType)nextObject;

其中關(guān)鍵的方法是nextObject，它返回枚舉里的下個對象腮考。每次調(diào)用該方法時雇毫，其內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都會更新，使得下次調(diào)用方法時能返回下個對象踩蔚。等到枚舉中的全部對象都已返回之后棚放，再調(diào)用就將返回nil，這表示達到枚舉末端了馅闽。

• 快速遍歷

Objective-C 2.0引入了快速遍歷這一功能飘蚯。它為for循環(huán)開設(shè)了in關(guān)鍵字。這個關(guān)鍵字大幅簡化了遍歷collection所需的語法捞蛋。

如果某個類的對象支持快速遍歷孝冒，那么就可以宣稱自己遵從名為NSFastEnumeration的協(xié)議，從而令開發(fā)者可以采用此語法來迭代該對象拟杉。此協(xié)議只定義了一個方法：

- (NSUInteger)countByEnumeratingWithState:(NSFastEnumerationState *)state 
    objects:(id __unsafe_unretained [])buffer 
    count:(NSUInteger)len;

該方法允許類實例同時返回多個對象庄涡，這就使得循環(huán)遍歷操作更為高效了。

• 基于塊的遍歷方式

在當(dāng)前的Objective-C語言中搬设，最新引入的一種做法就是基于塊來遍歷穴店。NSArray中定義了下面這個方法撕捍，它可以實現(xiàn)最基本的遍歷功能：

- (void)enumerateObjectsUsingBlock:
- (void (^)(ObjectType obj, NSUInteger idx, BOOL *stop))block ;

此方法提供了一種優(yōu)雅的機制，用于終止遍歷操作泣洞，開發(fā)者可以通過設(shè)定stop變量值來實現(xiàn)忧风。

- (void)enumerateObjectsWithOptions:
    (NSEnumerationOptions)opts 
    usingBlock:
(void (^)(ObjectType obj, NSUInteger idx, BOOL *stop))block;

- (void)enumerateKeysAndObjectsWithOptions:
   (NSEnumerationOptions)opts 
   usingBlock:
(void (^)(KeyType key, ObjectType obj, BOOL *stop))block;

NSEnumerationOptions類型是個enum，其各種取值可用“按位或”連接球凰，用以表明遍歷方式狮腿。例如，開發(fā)者可以請求以并發(fā)方式執(zhí)行各輪迭代呕诉，也就是說缘厢，如果當(dāng)前系統(tǒng)資源狀況允許，那么執(zhí)行每次迭代所用的塊就可以并行執(zhí)行了甩挫。通過NSEnumerationConcurrent選項即可開啟此功能贴硫。如果使用此選項，那么底層會通過GCD來處理并發(fā)執(zhí)行事宜伊者，具體實現(xiàn)時很可能會用到dispatch group英遭。反向遍歷是通過NSEnumerationReverse選項來實現(xiàn)的。

總體來看亦渗，塊枚舉法擁有其他遍歷方式都具備的又是挖诸，而且還能帶來更多好處。與快速遍歷法相比法精，它更多用一些代碼税灌，可是卻能提供遍歷時所針對的下標，在遍歷字典時也能同時提供鍵與值亿虽，而且還有選項可以開啟并發(fā)迭代功能。

要點：

• 遍歷collection有四種方式苞也。最基本的辦法是for循環(huán)洛勉，其次是NSEnumerator遍歷法及快速遍歷法，最新如迟、最先進的方式則是“塊枚舉法”收毫。
• “塊枚舉法”本身就能通過GCD來并發(fā)執(zhí)行遍歷操作，無須另行編寫代碼殷勘。而采用其他遍歷方式則無法輕易實現(xiàn)這一點此再。
• 若提前知道待遍歷的collection含有何種對象，則應(yīng)修改塊簽名玲销，指出對象的具體類型输拇。

49.對自定義其內(nèi)存管理語義的collection使用無縫橋接

使用“無縫橋接”技術(shù)，可以在定義于Foundation框架中的Objective-C類和定義與CoreFoundation框架中的C數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間互相轉(zhuǎn)換贤斜。

下列代碼演示了簡單的無縫橋接：

NSArray *anNSArray = @[@1,@2,@3,@4,@5];
CFArrayRef aCFArray = (__bridge CFArrayRef)anNSArray;
NSLog(@"Size of array = %li",CFArrayGetCount(aCFArray));

轉(zhuǎn)換中的__bridge告訴ARC如何處理轉(zhuǎn)換所涉及的Objective-C對象策吠。__bridge本身的意思是：ARC仍然具備這個Objective-C對象的所有權(quán)逛裤。而__bridge_retained則與之相反，意味著ARC將交出對象的所有權(quán)猴抹。若是前面那段代碼改用它來實現(xiàn)带族，那么用完數(shù)組之后就要加上CFRelease(aCFArray)以釋放其內(nèi)存。與之相似蟀给，反向轉(zhuǎn)換可通過__bridge_transfer來實現(xiàn)蝙砌。比方說，想把CFArrayRef轉(zhuǎn)換為NSArray跋理，并且想令A(yù)RC獲得對象所有權(quán)择克，那么就可以采用此種轉(zhuǎn)換方式。這三種轉(zhuǎn)換方式成為”橋式轉(zhuǎn)換“（bridged cast）薪介。*

以純Objective-C來編寫應(yīng)用程序時祠饺，為何要用到這種功能呢？這是因為：Foundation框架中的Objective-C類所具備的某些功能汁政，是CoreFoundation框架中的C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)所不具備的道偷，反之亦然。在使用Foundation框架中的字典對象時會遇到一個大問題记劈，那就是其鍵的內(nèi)存管理語義為”拷貝“勺鸦，而值的語義卻是”保留“。除非使用強大的無縫橋接技術(shù)目木，否則無法改變其語義换途。

CoreFoundation框架中的字典類型叫做CFDictionary。其可變版本稱為CFMutableDictionary刽射。創(chuàng)建CFMutableDictionary時军拟，可以通過下列方法來指定鍵和值的內(nèi)存管理語義：

CFDictionaryRef CFDictionaryCreate(
CFAllocatorRef allocator, 
const void **keys, 
const void **values, 
CFIndex numValues, 
const CFDictionaryKeyCallBacks *keyCallBacks, 
const CFDictionaryValueCallBacks *valueCallBacks);

首個參數(shù)表示將要使用的內(nèi)存分配器。CoreFoundation對象里的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)需要占用內(nèi)存誓禁，而分配器負責(zé)分配及回收這些內(nèi)存懈息。開發(fā)者通常為這個參數(shù)傳入NULL，表示采用默認的分配器摹恰。

第二個參數(shù)定義了字典的初始化大小辫继。它并不會限制字典的最大容量，只是向分配器提示了一開始應(yīng)該分配多少內(nèi)存俗慈。加入要創(chuàng)建的字典含有10個對象姑宽，那就向該參數(shù)傳入10。

最后兩個參數(shù)值得注意闺阱。它們定義了許多回調(diào)函數(shù)炮车，用于指示字典中的鍵和值在遇到各種事件時應(yīng)該執(zhí)行何種操作。這兩個參數(shù)都是指向結(jié)構(gòu)體的指針，二者所對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體如下：

typedef struct {
    CFIndex             version;
    CFDictionaryRetainCallBack      retain;
    CFDictionaryReleaseCallBack     release;
    CFDictionaryCopyDescriptionCallBack copyDescription;
    CFDictionaryEqualCallBack       equal;
    CFDictionaryHashCallBack        hash;
} CFDictionaryKeyCallBacks;


typedef struct {
    CFIndex             version;
    CFDictionaryRetainCallBack      retain;
    CFDictionaryReleaseCallBack     release;
    CFDictionaryCopyDescriptionCallBack copyDescription;
    CFDictionaryEqualCallBack       equal;
} CFDictionaryValueCallBacks;

version參數(shù)目前應(yīng)設(shè)為0示血。當(dāng)前編程時總是取這個值棋傍，不過將來蘋果公司也許會修改此結(jié)構(gòu)體，所以要預(yù)留該值以表示版本號难审。這個參數(shù)可以用于檢測新版與舊版數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間是否兼容瘫拣。結(jié)構(gòu)體中的其余成員都是函數(shù)指針，它們定義了各種事件發(fā)生時應(yīng)該采用哪個函數(shù)來執(zhí)行相關(guān)任務(wù)告喊。比方說麸拄，如果字典中加入了新的鍵與值，那么就會調(diào)用retain函數(shù)黔姜。此參數(shù)的類型定義如下：

typedef const void *    (*CFDictionaryRetainCallBack)
(CFAllocatorRef allocator, 
const void *value);

由此可見retain是個函數(shù)指針拢切，其所指向的函數(shù)接受兩個參數(shù)，其類型分別是CFAllocatorRef與const void 秆吵。傳給此函數(shù)的value參數(shù)表示即將加入字典中的鍵或值淮椰。而返回的void則表示要加到字典里的最終值。開發(fā)者可以用下列代碼實現(xiàn)這個回調(diào)函數(shù)：

const void * CustomCallback(CFAllocatorRef allocator,
                            const void *value)
{
    return value;
}

這么寫只是把將加入字典中的值照原樣返回纳寂。于是主穗，如果用它充當(dāng)retain回調(diào)函數(shù)來創(chuàng)建字典，那么該字典就不會“保留”鍵與值了毙芜。將此種寫法與無縫橋接搭配起來忽媒，就可以創(chuàng)建出特殊的NSDictionary對象，而其行為與用Objective-C創(chuàng)建出來的普通字典不同腋粥。

下面的代碼演示了這種字典的創(chuàng)建步驟：

#import <Foundation/Foundation.h>
#import <CoreFoundation/CoreFoundation.h>

const void* EOCRetainCallback(CFAllocatorRef allocator,
                              const void *value)
{
    return value;
}

void EOCReleaseCallback(CFAllocatorRef allocator,
                        const void *value)
{
    CFRelease(value);
}

CFDictionaryKeyCallBacks keyCallbacks = {
    0,
    EOCRetainCallback,
    EOCReleaseCallback,
    NULL,
    CFEqual,
    CFHash
};

CFDictionaryValueCallBacks valueCallbacks = {
    0,
    EOCRetainCallback,
    EOCReleaseCallback,
    NULL,
    CFEqual
};



CFMutableDictionaryRef aCFDictionary =
        CFDictionaryCreateMutable(NULL,
                              0,
                              &keyCallbacks,
                              &valueCallbacks);
    
NSMutableDictionary *anNSDictinary =
    (__bridge_transfer NSMutableDictionary *)aCFDictionary;

在設(shè)定回調(diào)函數(shù)時晦雨，copyDescription取值為NULL，因為采用默認實現(xiàn)就很好隘冲，而equal與hash回調(diào)函數(shù)分別設(shè)為CFEqual與CFHash闹瞧，因為這二者所采用的做法與NSMutableDictionary的默認實現(xiàn)相。CFEqual最終會調(diào)用NSObject的“isEqual:”方法展辞，而CFHash則會調(diào)用hash方法夹抗。由此可以看出無縫橋接技術(shù)更為強大的一面。

鍵與值所對應(yīng)的retain與release回調(diào)函數(shù)指針分別指向EOCRetainCallback與EOCReleaseCallback函數(shù)腔寡。如果用作鍵的對象不支持拷貝操作浩销，此時就不能使用普通的NSMutableDictionary了，因為對象所屬的類不支持NSCopying協(xié)議，因為“copyWithZone:”方法未實現(xiàn)授帕。開發(fā)者可以直接在CoreFoundation層創(chuàng)建字典，于是就能修改內(nèi)存管理語義聋伦，對鍵執(zhí)行“保留”而非“拷貝”操作了绪爸。

要點：

• 通過無縫橋接技術(shù)，可以在Foundation框架中的Objective-C對象與CoreFoundation框架中的C語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間來回轉(zhuǎn)換。
• 在CoreFoundation層面創(chuàng)建collection時画舌，可以指定許多回調(diào)函數(shù)堕担，這些函數(shù)表示此collection應(yīng)如何處理器元素。然后曲聂，可運用無縫橋接技術(shù)霹购，將其轉(zhuǎn)換成具備特殊內(nèi)存管理語義的Objective-C collection。

50.構(gòu)建緩存時選用NSCache而非NSDictionary

NSCache是Foundation框架專為處理緩存任務(wù)而設(shè)計的朋腋。

NSCache勝過NSDictionary之處在于齐疙，當(dāng)系統(tǒng)資源將要耗盡時，它可以自動刪減緩存旭咽。如果采用普通的字典贞奋，那么就要自己編寫掛鉤，在系統(tǒng)發(fā)出“低內(nèi)存”（low memory）通知時手工刪減緩存穷绵。而NSCache則會自動刪減轿塔，由于其是NSFoundation框架的一部分，所以與開發(fā)者相比仲墨，它能在更深的層面上插入掛鉤勾缭。此外，NSCache還會先行刪減”最久未使用的”對象宗收。若想自己編寫代碼來為字典添加此功能漫拭，則會十分復(fù)雜。

NSCache并不會“拷貝”鍵混稽，而是會“保留”它采驻。此行為用NSDictionary也可以實現(xiàn)，然而需要編寫相當(dāng)復(fù)雜的代碼匈勋。NSCache對象不拷貝鍵的原因在于：很多時候礼旅，鍵都是由不支持拷貝操作的對象來充當(dāng)?shù)摹?/strong>因此，NSCache不會自動拷貝鍵洽洁，所以說痘系，在鍵不支持拷貝操作的情況下，該類用起來比字典更方便饿自。另外汰翠，NSCache是線程安全的。而NSDictionary則絕對不具備此優(yōu)勢昭雌，意思就是：在開發(fā)者自己不編寫加鎖代碼的前提下复唤，多個線程便可以同時訪問NSCache。對緩存來說烛卧，線程安全通常很重要佛纫，因為開發(fā)者可能要在某個線程中讀取數(shù)據(jù)，此時如果發(fā)現(xiàn)緩存里找不到指定的鍵，那么就要下載該鍵所對應(yīng)的數(shù)據(jù)了呈宇。而下載完數(shù)據(jù)之后所要執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)好爬，有可能會放在背景線程中運行，這樣的話甥啄，就等于是用另外一個線程來寫入緩存了存炮。

//Network fetcher class
typedef void(^EOCNetworkFetcherCompletionHandler) (NSData *data);
@interface EOCNetworkFetcher : NSObject
-(instancetype)initWithURL:(NSURL *)url;
-(void)startWithCompletionHandler:
(EOCNetworkFetcherCompletionHandler)handler;

@end


@interface CacheTest()
{
    NSCache *_cache;
}
@end

@implementation CacheTest
-(instancetype)init{
    if(self = [super init]){
        _cache = [NSCache new];
        
        //Cache a maximum of 100 URLs
        _cache.countLimit = 100;
        
        //The size in bytes of data is used as the cost
        _cache.totalCostLimit = 5*1025*1024;//5MB
    }
    return self;
}

-(void)downloadDataForURL:(NSURL *)url{
    NSData *cachedData = [_cache objectForKey:url];
    if(cachedData){
        //Cache hit
        [self useData:cachedData];
    }else{
        //Cache miss
        EOCNetworkFetcher *fetcher = [[EOCNetworkFetcher alloc]initWithURL:url];
        [fetcher startWithCompletionHandler:^(NSData *data) {
            [_cache setObject:data forKey:url cost:data.length];
            [self useData:data];
        }];
    }
}
@end

-(void)downloadDataForURL:(NSURL *)url{
    NSPurgeableData *cachedData = [_cache objectForKey:url];
    if(cachedData){
        //Stop the data being purged
        [cachedData beginContentAccess];
        
        //Use the cached data
        [self useData:cachedData];
        
        //Mark that the data may be purged again
        [cachedData endContentAccess];
    }else{
        //Cache miss
        EOCNetworkFetcher *fetcher = [[EOCNetworkFetcher alloc]initWithURL:url];
        [fetcher startWithCompletionHandler:^(NSData *data) {
            NSPurgeableData *purgeableData = [NSPurgeableData dataWithData:data];
            [_cache setObject:purgeableData forKey:url cost:data.length];
            
            //Don't need to beginContentAccess as it begins
            //with access already marked
            
            //Use the retrieved data
            [self useData:data];
            
            //Mark that the data may be purged now
            [purgeableData endContentAccess];
        }];
    }
}

+ (void)load;

  #import <Foundation/Foundation.h>
  #import "EOCClassA.h"http:// From the same library

@interface EOCClassB : NSObject

@end


@implementation EOCClassB
+(void)load
{
    NSLog(@"Loading EOCClassB");
    EOCClassA *object = [EOCClassA new];
    //Use 'object'
}
@end

+ (void)initialize;

+(void)initialize
{
    if(self = [EOCBaseClass class])
    {
        NSLog(@"%@ initialized",self);
    }
}

  #import "EOCClass.h"

static const int kInterval = 10;
static NSMutableArray *kSomeObjects;


+(void)initialize
{
    if(self = [EOCClass class])
    {
        kSomeObjects = [NSMutableArray new];
    }
}

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti 
                              target:(id)aTarget 
                            selector:(SEL)aSelector 
                            userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;