《Effective Objective-C》阅读笔记（上）

高质量iOS之熟悉OC

了解OC语言的起源

在类的头文件中尽量少引入其他头文件

多用字面语法，少用与之等价的方法

字面数值

字面量数组

字面量字典

局限性

多用类型常量，少用#define预处理指令

用枚举表示状态、选项、状态码

高质量iOS之对象、消息、运行期

理解”属性“这一概念

属性特质

原子性

读/写权限

内存管理语义

方法名

在对象内部尽量直接访问实例变量

理解“对象等同性”这一概念

特定类的等同性判定方法

等同性判定的执行深度

容器中可变类的等同性

以“类族模式”隐藏实现细节

在既有类中使用关联对象存放自定义数据

理解objc_msgSend的作用

理解消息转发机制

动态方法解析

备援接收者

完整的消息转发

消息转发全流程

用“方法调配技术”调试“黑盒方法”

理解“类对象”的用意

高质量iOS之熟悉OC

了解OC语言的起源

OC语言由Smalltalk演化而来，后者是消息型语言的鼻祖，使用“消息结构”而非“函数调用”。

两者之间的区别看上去就像上面这样。

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。

OC是C的“超集”，所以C语言中所有功能在编写OC代码时依然适用。理解C语言的内存模型，有助于理解OC的内存模型及其“引用计数”机制的工作原理。

OC语言中的指针是用来指示对象的，要声明某个变量，令其指代某个对象，可用如下语法：

这种语法就是照搬C语言的，声明了一个指向NSString的指针，所有OC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”中，而不会分配在“栈”上。

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帧弹出时自动清理。OC将对内存管理抽象出来不再需要用malloc及free来分配1或释放内存，而是在运行期把这部分工作抽象为一套内存管理架构，名叫“引用计数”。

在OC代码中，有时遇到定义里不含*的变量，它们可能使用“栈空间”，所保存的不是OC对象。

在类的头文件中尽量少引入其他头文件

OC与C和C++一样也使用”头文件“与”实现文件“来区隔代码。用OC语言编写任何类几乎都需要引入Foudation.h。如果不引入这个文件，就要引入与其超类所属框架相对应的“基本头文件”。比如UIViewController的子类的头文件需要引入UIKit.h

#import "EOCEmployer.h"

当某个类需要声明其他类为属性时，以前我们通常会使用上述代码来引入某个类的头文件。

但其实在编译当前类时，我们并不需要知道它属性中的类也就是EOCEmployer类的全部细节，只要知道有一个类叫做EOCEmployer就好，可以采用以下办法：

@class EOCEmployer;

这叫做“向前声明”该类。

而当前类的实现文件则需引入EOCEmployer类的头文件，因为如果要使用EOCEmployer，就必须知道其所有接口细节。

这样向前声明不仅可以节约编译时间，也解决了两个类互相引用的问题。

但是有时候必须引入其他头文件：如果类继承某个超类以及遵从某个协议时，必须要引入定义那个超类或协议的头文件。

因为这时，协议必须有完整定义，要知道该协议中定义的方法。

除了例如“委托协议”的有些协议，最好把协议单独放在一个头文件中。

委托协议只有协议和接受协议委托类放在一起定义才有意义，此时最好在实现文件中声明此类实现了该委托协议，并把这段实现的代码放在分类中。这样只要在实现文件引入包含委托协议的头文件即可

多用字面语法，少用与之等价的方法

字面语法是一种更精简声明NSString、NSNumber、NSArray、NSDictionary类的实例的语法，使用这种语法可以缩减源代码长度，使其更为易读。

字面数值

以下是使用字面量来创建NSNumber的语法：

NSNumber *intNumber = @1;
NSNumber *floatNumber = @2.5f;
NSNumber *doubleNumber = @3.14159;
NSNumber *boolNumber = @YES;
NSNumber *charNumber = @'a';
//等号右边还可以是表达式
int x = 5;
float y = 6.23f;
NSNumber *expressionNumber = @(x * y);

字面量数组

使用字面量创建数组：

NSArray *animals = @[@"cat", @"dog", @"mouse", @"badger"];
//还可以使用字面量取下标
NSString* dog = animals[1];

使用字面量语法，如果元素对象中有nil，则会抛出异常。

字面量字典

NSDictionary *personData = @{@"firstName":@"Matt",@"lastName":@"Galloway",@"age":@23};
//取键值
NSString *lastName = personData[@"lastName"];

与字面量数组相同，如果有值为nil，便会抛出异常

如果数组和字典可变，那么也可以用字面语法来修改元素值。

局限性

字面量不适用于以上类的自定义子类。

并且字面语法创建出来的对象都是不可变的。

多用类型常量，少用#define预处理指令

编写代码时经常要定义常量，有一种方法是使用#define预处理命令

#define ANIMATION_DURATION 0.3

这种方法一般可以实现想要的效果，但是这样定义的常量没有类型信息，并且如果使用这种方法，预处理会把碰到的所有ANIMATION_DURATION都替换成0.3，这样的话，假设此指令声明在某个头文件中，那么所有引入了这个头文件的代码，ANIMATION_DURATION都会被替换。

因此定义常量是更好的选择，比如：

static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3

这行代码定义了一个类型为NSTimeInterval的常量

要注意常量名称，常用的命名法是：若常量局限于某”编译单元“（“实现文件”）之内，则在前面加字母k，若在类之外可见，则也类名为前缀。

定义的位置也很重要，不应定义在头文件中，如果常量定义在头文件中，相当于声明了一个全局变量，应该加上前缀来表明所属的类。

如果不打算公开某个常量，则应将其定义在使用该常量的实现文件里。

变量一定要同时用static与const来声明。const确保变量不会被修改，而static将变量限制在当前编译单元。

如果常量需要公开，定义方式有所不同：

//header file
extern NSString *const EOCStringConstant
//implementation file
NSString *const EOCStringConstant = "VALUE";

extern这个关键字可以告诉编译器在全局符号表中有一个名叫EOCStringConstant的符号。

由于要放在全局符号表里，所以命名要谨慎。为避免名称冲突，最好用与之相关的类名作前缀。

用枚举表示状态、选项、状态码

在以一系列常量来表示错误状态码或可组合的选项时，宜使用枚举为其命名。枚举是一种常量命名方式，某对象经历的各种状态可以定义为一个简单的枚举集。比如：

编译器为每个枚举分配一个独有的编号，从0开始，每个枚举递增1。

定义枚举的语法如下：

enum EOCConnectionState state = EOCConnectionStateDisconnected;
//可用typedef关键字定义，这样就不用每次敲入enum了
enum EOCConnectionState {EOCConectionStateDisconnected,EOCConectionStateConnecting,EOCConectionStateConnected,
};
typedef enum EOCConnectionState EOCConectionState;

可以指定枚举使用哪种底层数据类型，语法如下：

enum EOCConnectionStateConnectionState : NSInteger;
//指定底层数据类型为NSInteger
//还可以不使用编译器分配的序号，手工指定某个枚举成员对应的值
enum EOCConnectionStateConnectionState {EOCConnectionStateDisconnected = 1,EOCConnectionStateConnecting,EOCConnectionStateConnected,
};

定义选项也应使用枚举类型，若选项可以彼此组合，更应如此。只要枚举定义得对，各选项可通过“按位或操作符”来组合。比如：

enum UIViewAutoresizing {UIViewAutoresizingNone = 0,UIViewAutoresizingFlexibleLeftMargin = 1 << 0,UIViewAutoresizingFlexibleWidth = 1 << 1,UIViewAutoresizingFlexbleRightMargin = 1 << 2,UIViewAutoresizingFlexibleTopMargin = 1 << 3,UIViewAutoresizingFlexibleHeight = 1 << 4,UIViewAutoresizingFlexibleBottomMargin = 1 << 5,
}

这样每个选项都可启用或禁用，因为每个枚举值对应的二进制表示中只有一位是1，可以用“按位与操作符”判断是否已启用某个选项。

Foundation框架中有一些宏可以用来定义这些枚举类型并指定底层数据类型，用法如下：

typedef NS_ENUM(NSUInteger, EOCConnectionState) {EOCConnectionStateDisconnected,EOCConectionStateConnecting,EOCConectionStateConnected,
};
typedef NS_OPTIONS(NSUInteger, EOCPermittedDirection) {EOCPermittedDirectionUp  = 1 << 0,EOCPermittedDirectionDown = 1 << 1,EOCPermittedDirectionLeft = 1 << 2,EOCPermittedDirectionRight = 1 << 3,
};

需要注意，凡是需要以按位或操作来组合的枚举都应使用NS_OPTIONS定义，若枚举不需要互相组合，则应使用NS_ENUM来定义。

枚举还可以放在switch语句里，要注意在switch语句中，如果用枚举来定义状态集，则最好不要有default分支，这样如果加入新的状态，会有警告信息。

高质量iOS之对象、消息、运行期

理解”属性“这一概念

属性是一种用@property语法来定义的用来封装对象中的数据的变量。

属性特质

属性特质分为四类：

原子性

如果具备nonatomic特质，则不使用同步锁，如不声明nonatomic特质，默认为atomic。

读/写权限

readwrite和readonly两个特质分别表示拥有存取方法和只有获取方法

内存管理语义

编译器合成存取方法时，要根据此特质来决定生成的代码。

assing “设置方法”只会执行针对“纯量类型”的简单赋值

strong 先保留新值，再释放旧值，再将新值设置上去

weak 不保留新值，不释放旧值，与assign类似。属性所指对象摧毁时，属性值清空

unsafe_unretained 与assign相同，但适用于对象类型，摧毁时不清空，与weak相反

copy 与strong类似，但不保留新值，而是将其“拷贝”

方法名

即存取方法

在实现初始化方法时，一定遵循属性定义中的语义

在对象内部尽量直接访问实例变量

在对象之外访问实例变量时总是应该通过属性来做，而在对象内部，推荐的做法是：读取实例变量时采取直接访问的形式，而设置实例变量时通过属性来做。

有一些特殊情况：

1.在初始化方法中，总是应该直接访问实例变量。如果待初始化的实例变量声明在超类中，子类中无法直接访问，则调用设置方法。

2.惰性初始化必须通过“获取方法”来访问属性，否则永远不会初始化。

理解“对象等同性”这一概念

对象等同性判定方法与==操作符不同，==比较的是两个指针本身。"isEqual"方法可以判断对象的等同性，某些对象有特殊的“等同性判定方法”。

NSObject协议中有两个用于判断等同性的关键方法：

- (BOOL)isEqual:(id)object;
- (NSUInteger)hash;

默认实现是：当且仅当指针值相等时，对象才相等。

如果想覆写方法，那就要理解其约定

如果"isEqual"方法判定相等，那么hash方法也必须返回同一个值，如果hash返回同一个值，isEqual方法未必判定相等。

编写hash方法时，应该用当前对象做做实验，以便减少碰撞频度与降低运算复杂程度之间取舍。

特定类的等同性判定方法

在编写判定方法时，应一并覆写"isEqual"方法，实现方式为：如果受测的参数与接受该消息的对象都属于一个类，就调用自己编写的判定方法，否则交给超类来判断。

等同性判定的执行深度

创建等同性判定方法时，需要决定是整个对象还是根据其中几个字段。NSArray对比方法是，先看对象个数，再对比每个对象，这叫做“深度等同性判定”。可以创建标识符来帮助判定等同性。

容器中可变类的等同性

在容器中放入可变类对象时，放入collection之后，就不应再改变其哈希码了。

以“类族模式”隐藏实现细节

“类族”是一种很有用的模式，可以隐藏“抽象基类”背后的实现细节。类族中的所有类基于一个基类，并且一般不允许直接创建。

判断是否为类族中的类，不要检测两个类对象是否等同，而是应该采用isKindOfClass:方法。

从公共抽象基类中继承子类时应先阅读开发文档。

如NSArray的类族要新增子类，要遵守几条规则：

1.子类应继承自类族中抽象基类

2.子类应定义自己的数据存储方式

3.子类应覆写超类文档中指明需要覆写的方法

在既有类中使用关联对象存放自定义数据

关联对象相当于把对象变成字典，不同的键对应不同的值。设置关联对象值时，通常使用静态全局变量做键。

存储关联对象时，可以指明存储策略，来维护内存管理语义。

下列方法管理关联对象：

理解objc_msgSend的作用

在对象上调用方法用OC术语来说叫“传递信息”。OC中对象收到消息后，调用哪个方法于运行期决定，因此是一门动态语言。

OC中将方法转变为消息调用的是objc_msgSend这个函数

这个函数会依据接收者与选择子的类型来调用适当的方法。先搜寻方法列表，若能找到相符合的，就跳至实现代码，若找不到，就沿着继承体系向上查找，找到合适的方法之后再跳转。如果最后还找不到，就执行“消息转发”。

理解消息转发机制

消息转发分为两大阶段，第一阶段先征询接收者，看是否能动态添加方法，这叫做“动态方法解析”。第二阶段分为两小步：首先查看有没有其他对象可以处理该消息，有的话就会转给那个对象。如果没有，就启动完整的转发机制，吧消息封装到NSInvocation对象中，令接收者设法解决当前未处理的这条信息。

动态方法解析

对象收到无法解决的消息后，首先调用类方法：

使用这种方法的前提是：相关方法的实现代码已经写好，只等着运行时动态插在类里面。

备援接收者

当前接收者可以处理未知的选择子，这一步系统会问接收者是否可以把这条消息装给其他接收者来处理：

若找到备援对象，就将其返回；若找不到，就返回nil。

我们无法操作这一步转发的消息，若想先修改消息内容再发送，就得启用完整的消息转发机制。

完整的消息转发

这里将消息封装在NSInvacation对象中，并调用方法来转发信息：

消息转发全流程

每一步均有机会处理消息，步骤越往后，处理消息的代价就越大。

用“方法调配技术”调试“黑盒方法”

可以在运行期改变对象给定的选择子名称对应的方法，这被称为“方法调配”。

比如可以交换两个方法实现，可以通过下列方法：

通过此方案，可以为那些完全不知道具体实现的黑盒方法增加日志记录功能，有助于程序调试。

理解“类对象”的用意

描述OC对象所用的数据结构定义在运行期程序库的头文件里，id类型也定义在这里：

该结构体首个成员是Class类变量，定义了对象的类，称为"isa"指针。Class对象也定义在这个头文件中：

说明Class本身也是OC对象，类对象所属的类型是”元类“。每个类仅有一个类对象。

在查询类型信息时，尽量使用类型信息查询方法，而不要直接比较两个类对象是否等同。