了解 Objective-C

Objective_C 是一种面向对象的语言。但与jave、C++等语言不同，它使用了消息结构（messaging structure）而非函数调用（function calling）。Objective-C由Smalltalk演化而来，后者是消息语言的鼻祖。

消息与函数调用的区别看上去就像这样：

// Messaging (Objective-C)
Object* obj = [Object new];
[obj performWith:parameterl and:parameter2];

// Function calling (C++)
Object* obj = new Object;
obj->perform(parameter1, parameter2);

关键区别在于：使用消息结构的语言，其运行时所应执行的代码有运行环境来决定；而使用函数调用的语言，则由编译器决定。

运行期组件（runtime component）

Objective-C的重要工作都由运行期组件（runtime component）而非编译器来完成。使用Objective-C的面向对象特性所需的全部数据结构及函数都在运行期组件里面。

运行期组件本质上就是一种与开发者所编代码相链接的“动态库”(dynamic library)，其代码能把开发者编写的所有程序粘合起来。这样只需更新运行期组件，即可提升应用程序性能。

Objective-C内存模型

若要理解内存模型，则需明白：Objectivec-C语言中的指针是用来指示对象的。想要声明一个变量，令其指代某个对象，可用以下语法：

NSString *someString = @"The string";

它声明了一个名为someString的变量，其类型是NSString*。即此变量是指向NSString的指针。所有Objective-C语言的对象都必须这样声明，因为对象所占内存总是分配在“堆空间”（heap space）中，而绝不会分配在“栈”(stack)上。

someString变量指向分配在堆里的某块内存，其中含有一个NSString对象。也就是说，如果再创建一个变量，令其指向同一地址，那么并不拷贝该对象，只是这两个对象会同时指向此对象：

NSString *someString = @"The string";
NSString *anotherString = someString;

此时由两个NSString*型变量指向一个NSString实例。如下图：

分配在堆中的内存必须直接管理，而分配在栈上用于保存变量的内存则会在其栈桢弹出时自动清理。

Objective-C运行期环境吧堆内存管理工作抽象为一套内存管理结构，名叫“引用计数”。

结构体

与创建对象相比，创建结构体可以减少许多开销，例如分配及释放堆内存等。如果只需保存int、float、double、char等“非对象类型”，那么通常使用结构体就可以了。

例如CGRect，其定义是：

struct CGRect {
	CGPoint origin;
	CGSize size;
};
typedef struct CGRect  CGRect;

要点

• Objective-C为C语言添加了面向对象特性，是其超急。Objective-C使用动态绑定的消息结构，也就是说，在运行时才会检查对象类型。接收一条消息之后，究竟应执行何种代码，由运行期环境而非编译器来决定。
• 理解C语言的核心概念有助于写好Objective-C程序。尤其要掌握内存模型与指针。

在类的头文件中尽量少引入其他头文件

与C和C++一样，Objective-C也使用“头文件”(header file)与“实现文件”(implementation file)来区隔代码。用Objective-C语言编写“类”的标准方式为：以类名做文件名，分别创建两个文件，头文件后缀用.h，实现文件后缀用.m。创建好一个类之后，其代码看上去如下所示：

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

@interface EOCPerson : NSObject
@property (nonattomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonattomic, copy) NSString *lastName;
@end

//EOCPerson.m
#import "EOCPerson.h"

@implementation EOCPerson
// Implementation of methods
@end

向前声明

如果又创建一个名为EOCEmployer的新类，然后为EOCPerson类添加这个属性。

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

@interface EOCPerson : NSObject
@property (nonattomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonattomic, copy) NSString *lastName;
@property (nonatomic, strong) EOCEmployer *employer;
@end

此时比起在EOCPerson.h下加入下面这行：

#import "EOCEmployer.h"

更推荐使用下面方法：

@class EOCEmployer;

这个方法叫做“向前声明”(forward declaring)该类。现在EOCPerson的头文件变成了这样：

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

@class EOCEmployer;

@interface EOCPerson : NSObject
@property (nonattomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonattomic, copy) NSString *lastName;
@property (nonatomic, strong) EOCEmployer *employer;
@end

之所以使用向前声明，是因为在编译一个使用了EOCPerson类的文件时，不需要知道EOCEmployer类的全部细节，只需要知道有一个类名叫EOCEmploer就好。

EOCPerson类的实现文件则需引入EOCEmployer类的头文件，因为若要使用后者，则必须知道其所有接口细节。于是，实现文件就是：

//EOCPerson.m
#import "EOCPerson.h"
#import "EOCEmployer.h"

@implementation EOCPerson
// Implementation of methods
@end

尽量将引入头文件的时机延后，只在确有需要时才引入，这样就可以减少类的使用者所需引入头文件数量，减少编译时间。

相互引用

向前声明也解决了两个类相互引用的问题。

当编译器解析一个头文件时，编译器会发现它引入了另一个头文件，而那个头文件又回过头来引用第一个头文件，就会导致“循环引用”（chicken-and-egg situation）。使用#import而非#include指令虽然不会导致死循环，但这却意味着两个类里有一个无法被正确编译。

必须引入头文件

但是有时候必须要在头文件中引入其他头文件。如果你写的类继承自某个超类，则必须引入定义那个超类的头文件。同理，如果要声明你写的类尊从某个协议（protocol），那么该协议必须有完整定义，且不能使用向前声明。

例如，要从图形类中继承一个矩形类，且令其遵循绘制协议：

// EOCRectangle.h

#import "EOCShape.h"
#import "EOCDrawable.h"

@interface EOCRectangle : EOCShape<EOCDrawable>
@property (nonatomic, assign) float width;
@property (nonatomic, assign) float height;
@end

此时第二条#import是难免的。鉴于此，最好是把协议单独放在一个头文件中，以避免相互依赖问题。

然而有些协议，例如“委托协议”，就不用单独写一个头文件了。在那种情况下，协议之一与接收协议委托的类放在一起定义才有意义。此时，我们可以把在实现文件中声明此类实现了该委托协议，并把实现代码放在“class-continuation 分类”里。这样的话，只要在实现文件中引入包含委托协议的头文件即可，而不需要将其放在公共头文件里。

要点

• 厨房确有必要，否则不要引入头文件。一般来说，应在某个类的头文件中使用向前声明来提及别的类，并在实现文件中引入那些类的头文件。这样做可以尽量降低类之间的耦合（coupling）。
• 有时无法使用向前声明，比如要声明某个类遵循某一项协议。这种情况下，尽量把“该类遵循某协议”的声明移至“class-continuation分类”中。如果不行的话，就把协议单独放在一个头文件中，然后将其引入。

多用字面量语法，少用与之等价的方法

字符串字面量

不使用alloc及init方法来分配并初始化NSString对象，让语法更简洁。

NSString *someString = @"Effective Objective-C 2.0";

这种语法也可以来声明NSNumber、NSArray、NSDictionary类的实例。

字面数值

NSNumber *intNumber = @1;
NSNumber *floatNumber = @2.5f;
NSNumber *boolNumber = @YES;
NSNumber *charNumber = @'a';

字面量数组

字面量语法创建数组

NSArray *animals = @[@"cat", @"dog", @"mouse", @"badger"];

字面量语法操作数组

NSString *dog = animals[1];

字面量字典

“字典”是一种映射型数据结构，可向其中添加键值对。

字面量字典创建

NSDictionary *personData = @{@"firstName" : @"Matt", @"lastName" : @"Galloway", @"age" : @28};

字面量语法访问

NSString *lastName = personData[@"lastName"];

这样写省去了沉赘的语法，令此行代码简单易读。

局限性

字面量语法除了字符串以外，所创建出来的对象必须属于Foundation框架才行。然而一般来说，标准的实现已经很好了，使用这些已经足够了。

此外，使用字面量语法创建出来的字符串、数组、字典对象都是不可变的（immutable）。若想要可变版本的对象，，则需复制一份：

NSMutableArray *mutable = [@[@1, @2, @3, @4] mutableCopy];

这样做会多调用一个方法，而且还要再创建一个对象，不过使用字面量语法所带来的好处还是多与上述缺点的。

要点

• 应该使用字面量语法来创建字符串、数值、数组、字典。与创建此类对象的常规方法相比，这么做更加简明扼要。
• 应该通过取下标操作来访问数组下标或字典中的键所对应的元素。
• 用字面量语法创建数组或字典时，若值中有nil，则会抛出异常。因此，务必确保值里不含nil。