第一章 熟悉Objective-C

第一条：了解Objective—C语言的起源

Objective—C语言是由Smalltalk演化而来，后者是消息型语言的鼻祖，所以该语言使用的“消息结构”而非“函数调用”。

1.消息和函数调用之间的区别

//Messaging（Objevtive-C）
Object *obj = [Object new];
[obj performWith:parameter1 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，其运行所应执行的代码由运行环境来决定；而使用函数调用的语言，则由编译器决定。

采用消息结构的语言，总是在运行时才会查找所要执行的方法。

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。举例来说，运行期组件中含有全部内存管理方法。这样的话，只需更新运行期组件，即可提升应用程序性能。而那种许多工作都在“编译期”(compile time)完成的语言，若想获得类似的性能提升，则要重新编译应用程序代码。

2.Objective- C的内存模型

NSString stackString;
//error:interface type cannot be statically allocated

NSString *someString = @"The string";

因为OC声明变量基本上都为指针变量，所以OC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。对象分配在栈上，而实例分配在堆中。

Objective-C将堆内存管理抽象出来了不需要用malloc及free来分配或释放对象所占内存。Objective-C 运行期环境把这部分工作抽象为一套内存管理架构，名叫**“引用计数”**
3.要点：

Objective-C为C语言添加了面向对象特性，是其超集。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。尤其是要掌握内存模型和指针

第二条：在类的头文件中尽量少引入其他的头文件

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”(class)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。

//EOCPerson.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface EOCPerson : NSObject
@end

//EOCPerson.m
#import "EOCPerson.h"
@implementation EOCPerson
//Implementation of methods
@end

1.在一个文件中引入另一个文件（向前声明）：

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

@class EOCEmployer;

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

常见的办法是在EOCPerson.h中加入下面这行：

#import"EOCEmployer.h"

这种办法可行，但是不够优雅。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EOCEmployer就好。所幸有个办法能把这一情况告诉编译器：

@class BOCEmployer;

这叫做“向前声明”(forward declaring)该类。

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

2.向前声明的好处：

向前声明也解决了两个类相互引用的问题。

例如：有两个类，它们都在头文件中引入了对方的头文件，两个类都进行各自的引用解析，这样就会导致“循环引用”（chicken-and-egg situation）。
虽然我们使用#import而非#include不会导致死循环，但是这意味着两个类中有一个类无法被正确编译。

但是，有时候就必须引入头文件，比如继承以及遵循的协议，因为编译器要知道该协议中定义的方法。

//EOCRectangle.h
#import"EOCShape.h"
#import"EOCDrawable.h"
@interface EOCRectangle : EOCShape<EOCDrawable>
@property (nonatomic, assign) float width;
@property (nonatomic, assign) float height;
 end

3.要点：

除非确有必要，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一项协议。这种情况下，尽量把“该类遵循的协议”的这条声明移至“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。

第3条，多用字面语法，少用与之等价的方法

Objective-C以语法繁杂而著称。不过，从Objective-C 1.0起，有一种非常简单的方式能创建NSString对象。这就是“字符串字面量”(string literal)，其语法如下：

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

如果不用这种语法的话，就要以常见的alloc及init方法来分配并初始化NSString对象了。在版本较新的编译器中，也能用这种字面量语法来声明 NSNumber、NSArray、NSDictionary类的实例。
1.字面数值
有时需要把整数、浮点数、布尔值封入Objective-C对象中。这种情况下可以用NSNumber类，该类可处理多种类型的数值。若是不用字面量，那么就需要按下述方式创建实例：

NSNumber *someNumber =[NSNumber numberWithInt:1];

然而使用字面量能令代码更为整洁：

NSNumber *someNumber= @1;

能够以NSNumber实例表示的所有数据类型都可使用该语法。例如：

NSNumber *intNumber = @1;
NSNumber *floatNumber = @2.5f;
NSNumber *boolNumber = @YES;
NSNumber *charNumber = @'a';
//对运算也适用
int x = 5;
float y = 6.32f;
NSNumber *expressionNumber = @(x * y);

2.字面量数组：

之前创建一个数组：

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

而使用字面量语法来创建：

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

上面的创建方法不仅简单而且还利于操作数组，就比如访问数组的元素，之前是：

NSString *dog = [animals objectAtIndex:1];

使用字面量就可以直接：

NSString *dog = animals[1];

下面这段代码分别以两种语法创建数组：

id objectl=/* ...*/；
id object2=/*...*/；
id object3=/*...*/；
NSArray *arrayA =[NSArray array Withobjects:
object1, object2, object3, ni1];
NSArray *arrayB =[object1, object2, object3];

如果object1与object3都指向了有效的Objective-C对象，而object2是nil，那么会出现什么情况呢？
按字面量语法创建数组arrayB时会抛出异常。arrayA虽然能创建出来，但是其中却只含有objectl一个对象。原因在于，“arrayWithObjects:”方法会依次处理各个参数，直到发现nil为止，由于object2是nil，所以该方法会提前结束。

3.字面量字典：

官方初始化字典变量，两两一对，顺序为<对象>，<键>：

NSDictionary *personData = [NSDictionary dictionaryWithObjectivesAndKeys:@"Mett", @"firstName", @"Galloway", @"lastName", [NSNumber numberWithInt:28], @"age", nil];

这样写与我们通常理解的模式不太相同，理解起来可能会有点麻烦，顺序改为<键>,<对象>，所以我们可以使用字面量定义：

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

这样写我们理解起来就简单的多了，并且这个与数组相同，只要遇到nil就会抛出异常，这有助于查错。

当然字典变量的访问也可以使用字面量方法：

NSString *lastName = personData[@“lastName”];

4.可变数组与字典：

通过取下标操作，可以访问数组中的某个元素或者字典中的某个键对应的元素，如果数组和字典是可变的（mutable），那么也能通过下标修改其中的元素值，标准做法

[mutableArray replaceObjectAtIndex:1 withObject:@"dog"];
[mutableDictionary setObject:@"Galloway"forKey:@"lastName"];

用下标操作：

mutableArray[1] = @"dog";
mutableDictionary[@"lastName"] = @"Galloway";

5.局限性
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, @5]mutableCopy];

这么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于上述缺点的。

6.要点：

应该使用字面量语法来创建字符串、数值、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者字典中的键对应的元素。

用字面量语法创建数组或者字典时，若值中有nil，则会抛出异常。因此，务必确保值里不含nil。

第4条：多用类型常量，少用#define预处理指令

通常我们在写程序的时候都会使用#define来定义一个固定的数据，方便我们后续自己的编写，但是这样定义出来的常量没有类型信息，并且假设此命令在某个头文件中，那么所有引入了这个头文件的的代码，其定义的固定值都会被这个替换掉，反而破坏了程序。

那么这个时候我们就可以使用下面的方法：

static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3;

这种方式定义的常量包含类型信息，其好处是清楚的描述了常量的含义。由此可知，该常量类型为NSTimeInterval，这有助于其编写开发文档。

1.常量常用的命名法：

若常量局限于某“编译单元”（也就是“实现文件”）之内，则在前面加字母k；若常量在类之外可见，则通常以类名为前缀。

2.常量的定义位置：

我们最好不要将常量定义在头文件中，若你定义在头文件中，又被其他的文件引用了，那么该这个文件中的这个常量都会被其替换掉，所以最好不要在头文件中定义常量，不论你是如何定义常量的，因为OC中没有“名称空间”这一概念。

变量一定要同时用static与const来声明。如果试图修改由const修饰符所声明的变量，那么编译器就会报错。而static修饰符则意味着该变量仅在定义此变量的编译单元中可见。在Objective-C的语境下，“编译单元”一词通常指每个类的实现文件(以.m为后缀名)。
假如声明此变量时不加static，则编译器会为它创建一个“外部符号”(external symbol)。此时若是另一个编译单元中也声明了同名变量，那么编译器就抛出一条错误消息：

有时候我们需要对外公开我们的常量，比如说是通知时的通知名称，我们定义一个常量，外界就可以直接使用这个常值变量来注册自己想要接收的通知即可，而不用知道实际字符串的值。
此类常量需放在“全局符号表”中，以便可以在定义该常量的编译单元之外使用。举例说明：

//In the header file
extern NSString *const EOCStringConstant;

//In the implementation file
NSString *const EOCStringConstant = @"VALUE";

这个常量在头文件中“声明”，且在实现文件中“定义”。注意const修饰符在常量类型中的位置。常量定义应从右至左解读，所以在本例中，EOCStringConstant就是“一个常量，而这个常量是指针，指向NSString对象”。这与需求相符：我们不希望有人改变此指针常量，使其指向另一个NSString对象。

extern就是告诉编译器，在全局符号表中将会有一个名叫EOCStringConstant的符号，也就是说，编译器无需查看其定义，即允许代码使用此常量。

3.要点：

不能用预处理指令定义常量。这样定义出来的常量不含类型信息，编译器只是会在编译前据此执行查找与替换操作。即使有人重新定义了常量值，编译器也不会产生警告信息，这将导致应用程序中的常量值不一致。

在实现文件中使用static const来定义“只在编译单元内可见的常量”。由于此常量不在全局符号表中，所以无需为其名称加前缀。

在头文件中使用extern来声明全局变量，并在相关实现文件中定义其值。这种常量要出现在全局符号表中，所以其名称应该加以区隔，通常用与之相关的类名做前缀。

第5条：用枚举表示状态、选项、状态码

要点：

应该用枚举来表示状态机的状态、传递给方法的选项以及状态码等值，给这些值起个易懂的名字。

如果把传递给某个方法的选项表示为枚举类型，而多个选项又可同时使用，那么就将各选项值定义为2的幂，以便通过按位或操作将其组合起来。

用NS_ENUM与NS_OPTIONS宏来定义枚举类型，并指明其底层数据类型。这样做可以确保枚举是用开发者所选的底层数据类型实现出来的，而不会采用编译器所选的类型。

在处理枚举类型的switch语句中不要实现default分支。这样的话，加入新枚举之后，编译器就会提示开发者：switch语句并未处理所有枚举。