前言
什么是库
库是共享程序代码的方式。库从本质上来说是一种可执行代码的二进制格式,可以被载入内存中执行。在开发过程中,一些核心技术或者常用框架,出于安全性和稳定性的考虑,不想被外界知道,所以会把核心代码打包成库,只暴露出头文件以供使用。
库的分类
库分静态库和动态库两种。
静态库: 存在.a和.framework两种形式。.a是一个纯二进制文件,.framework中除了有二进制文件之外还有资源文件。.a,要有.h文件以及资源文件配合,.framework文件可以直接使用。总的来说,.a + .h + sourceFile = .framework。所以创建静态库最好还是用.framework的形式。
对于静态库而言,类似于一个编译好的.o的集合。在build的过程中,只会参与链接的操作,链接器会将静态库中被使用的部分合并到可执行文件中去,用函数的实际地址来代替函数引用。
动态库:存在.framework和.tbd两种形式。
在 iOS8 之前,苹果不允许第三方框架使用动态方式加载,从 iOS8 开始允许开发者有条件地创建和使用动态框架,这种框架叫做 Cocoa Touch Framework。虽然同样是动态框架,但是和系统 framework 不同,app 中的使用的 Cocoa Touch Framework 在打包和提交 app 时会被放到 app bundle 中,运行在沙盒里,而不是系统中。也就是说,不同的 app 就算使用了同样的 framework,但还是会有多份的框架被分别签名,打包和加载。不过 iOS8 上开放了App Extension功能,可以为一个应用创建插件,这样主app和插件之间共享动态库还是可行的。
动态链接是使用了Procedure Linkage Table (PLT)。首先这个PLT列出了程序中每一个函数的调用,当程序开始运行,如果动态库被加载到内存中,PLT会去寻找动态的地址并记录下来,如果函数被调用过的话,下一次调用就可以通过PLT直接跳转了。
两种库对比
静态库,在链接时会被完整地复制到可执行文件中,被多次使用就有多份冗余拷贝。好处很明显,编译完成之后,库文件实际上就没有作用了。目标程序没有外部依赖,直接就可以运行。当然其缺点也很明显,就是会使用目标程序的体积增大。
动态库,与静态库相反,动态库在编译时并不会被拷贝到目标程序中,目标程序中只会存储指向动态库的引用。等到程序运行时,动态库才会被真正加载进来。系统的动态库不需要拷贝到目标程序中,自建的动态库可以由工程内的多个库共享,因此可以减小目标程序的体积。但是,由于其把静态链接做的事情都搬到运行时来做,程序的启动会变慢。
进入主题,创建静态库
.a静态库的创建
创建一个.a静态库项目,如下图所示,我这里使用的是Xcode8.2.1 ,然后点击Next按钮,命名库的名字,我这里的命名是: CreateStaticLibrary
创建成功之后,静态库的文件列表如下,在products文件夹内的就是要生成的静态库。此刻是红色的,等到点击Run按钮生成成功就会变成黑色。我这里面的 CreateStaticLibrary.h 和 CreateStaticLibrary.m 文件是Xcode8.2.1自己生成的,可以对其进行删除,其.h文件默认是公开的。
接下来就是 设置静态库运行的系统要求
设置完之后,因为我这里是简单的测试,所以就新建一个继承于NSObject的新类来拼接字符串,类名为:DealWithString 在其里面新增方法和实现方法,用来拼接字符串的,如下图分别在声明类和实现类中新增所需要的方法
在对应的类中新增对应的方法后,现在可以打包这个静态库了。我们首先要选择公开的头文件,然后再打包,由于模拟器和真机架构不同,需要选择该包将运行在哪个环境下,如下图所示,先选择公开的头文件,然后再选择运行在真机或者模拟器上,然后点击 Run 按钮,之后products文件下的.a就会由原来的红色变成黑色。我这里选择的是真机。步骤如下截图
products文件夹下的.a文件由原来的红色变成黑色就说明打包成功,接下来就是需要我们得到这个静态库。选中.a文件 右键 Show In Finder,然后看到如下截图的目录,查看公开的对应的文件有哪些,从右边的截图中箭头可以看出 CreateStaticLibrary.h和 DealWithString.h是对外的头文件,这正是我们所需要的。然后我们只要将 include文件和libCreateStaticLibrary.a文件放在自己的项目中既可
最后测试使用静态库,我这里是将 include文件(暴露的头文件)和libCreateStaticLibrary.a文件放在了Library文件里面,如下截图
最后调用和运行结果如下:
遇到的问题:
如果我添加一个分类,并且公开其头文件,然后在项目中调用会出现奔溃的现象,直接报改调用的方法找不到,截图如下
出现原因:由于UNIX的静态库实现、linker和Objective-C的动态结构三者之间的问题引起的。Objective-C并不为每个函数定义linker symbol,它只为每个class生成linker symbol。(objc的动态结构)如果你为一个已存在的class创建了category,那么linker并不知道要将原始class实现和category实现联系起来。这就导致了最终程序中的对象没法响应category中的方法。
解决办法: 在使用库的项目中的Targets中的Build Settings中的Other Linker Flags中添加 -all_load ,然后重新运行。