Cocoa-01-Mac OS应用开发概述

Objective-C是一种面向对象的编程语言，它是编写Mac OS应用、IOS手机应用软件的主要编程语言，同时也是Cocoa和Cocoa Touch框架的主要编程语言。ObjC语言并不复杂，但是会有很多名词和术语需要掌握和理解（后续会在使用时逐步介绍）。

开发语言

开发Apple公司相关产品的软件时，主要有两个框架可供使用：Cocoa和Cocoa Touch。Cocoa是一个开发Mac OS系统应用的开发工具包，而Cocoa Touch工具包主要用于IOS系统应用的开发，可以简单理解为Objective-C是一种编程语言，而Cocoa是开发框架，发展至今天，Apple Develop开发体系大体如下图所示：

上图中有几点需要详细说下明：

. Foundation：这是一个ObjC语言的核心扩展包。它并没有内置于Objective-C语言中，也不包含任何UI元素，所以可以在不同的平台通用，大概提供了100多个扩展类；
. Cocoa：MacOS系统应用开发框架，它提供了丰富用户体验的UI框架，由Foundation库、用于数据管理的CoreData框架以及AppKit图形化框架组成；
. Cocoa Touch：IOS系统应用开发框架，它提供了丰富用户体验的UI框架，它包括Foundation库、用于数据管理的CoreData框架以及UIKit库，UIKit可以看成是简版的Appkit，同时附加了比如wifi
、gps等API；
Swift：一种后期开发的Apple系统应用软件的开发语言，原因是作为一门比较老的语言，
Objective-C缺少很多现代语言所具备的高级特性。可以简单理解为Swift是为了弥补ObjC的缺陷而开发的一种语言，ObjC与Swift可以相互调用，所以在同一项目中可以并存；

Foundation是在早期的CoreFoundation框架的基础上开发的，开发时也可以使用CoreFoundation（但不建议），在帮助文件中以CF开头的全是CoreFoundation中的对象；

文档资料

开发文档

在Foundation中有125个可用的头文件（还在增加），通过import <Foundation/Foundation.h>的方式导入。为了不与其它框架的语言冲突，所有的系统类对象都以 NS 开头。可在官方网站获取，也可以Xcode的Help菜单下获取。
documentation

网上资料

Apple官方资料可以说做的非常用心了，主要能用到的链接有两个，其它需要的都可在下面网站进行二次导航查看：

AppleDeveloper：https://developer.apple.com/cn/
Swift-API：https://docs.swift.org/swift-book/documentation/the-swift-programming-language/aboutswift/

开发工具

集成开发IDE

常用的IDE有两个一个是XCode另一个是AppCode，个人还是比较建议使用Xcode来开发的。Xcode界面如下：

笔者使用的是：Mac Monterey V12.7.3， Xcode V13.4.1 ，最新版本的Xcode

V15+版本需要升级系统，需要注意的是系统版本有时需要和硬件配置相匹配，否则可能会出现性能问题。

另一个常用的IDE是AppCode，是Google公司开发的，已经集成到了Intellij开发工具集中，这个工具不过多介绍了，操作方式同Intellij IDE家族其它产品一样，AppCode界面如下所示：

Xcode附带的开发工具

Xcode除了提供IDE外，还打包提供了如下一些常用的开发工具（随Xcode一同安装，也可在官网按需下载）：

这些工具可以在Dock右键，也可以XCode【文件】菜单中打开，详细如下（部分已不再提供了而是集成到了Xcode中）：

Instruments：用于动态调追踪和分析OS X和iOS的代码的性能分析和测试工具
Simulator：模拟器，用于模拟 iOS 平台设备,在模拟器上运行对应的程序, 方便没有实体设备的时候去调试程序
Accessibility inspector：辅助功能检查器，用它来检测APP控件元素的层级结构,使用它可以快速地获取各个控件元素的层级
FileMerge：可视色比较两个文件或文件内容；
Create ML：生成机器学习模型的工具。它可以接收用户给定的数据,生成 iOS 开发中需要的机器学习模型(Core ML 模型)
Reality Composer：AR 和 3D 内容创作工具,支持 Mac(与 Xcode 集成) 和 iOS 平台

其它常用开发工具

其实来讲Xcode已够做的够好了，但还有一些开发软件可能会经常用到了，笔者常用的有这些：

DevClearner：项目垃圾清理工具；
Developer：开发者客户端；
XCformat：代码格式化工具；
SF符号：ICON设计工具，此工具非常方便，里面的图标也可用于PPT制作；
TestFight：测试工具；
Transporter：App Store上传工具，用于发布个人软件；

最新的Macbook Pro笔记本电脑相比老款电脑主要是升级了CPU，所谓的M1, M2, M3除了比原Intel的CPU主要是加了MPU功能，即支持AI神经网络的计算，但这个区别对于开发Mac应用基本没有任何帮助。

XCode使用

Xcode功能非常多，无法短时间内讲清楚。不太建议针对Xcode进行系统的学习，而是在学习编码的过程中逐渐掌握。本教程主要是介绍OS X应用的开发，所以文中所有配图全以Xcode-V13.4.1下macOS软件开发界面为主。

项目创建

首次启动Xcode，需要从菜单File-New->Project，New菜单下内容比较多，还是秉着用到再了解的原则此处只讲Project，其它的菜单项在后续需要时再详细讲解。选择project后进入工程模版选择界面：

针对不同的应用，XCode给出了不同的项目向导和基础实现，比如非图形化的项目一般选择Command Line Tool、如果是图形化的可选择App、如果是文档处理类的应用则选择Document App。

项目配置，通常是选择Storyboard和Objective-C或Swift-UI和Swift。

Team和Organization Identifiler：app标识，一般添加公司标识即可；
Interface：指定UI类型，可选的有XIB、Storyboard、Swift

UI，主要是开发语言不同，前两者使用ObjC语言缩写，第三种使用Swift语言编写，其中XIB和Storyboard的区别不是太多，但Storyboard比XIB提供了更好的复用性；
Language：选择开发语言Objective-C或swift，主要是项目源码架构有些不同。因为这两种语言可以同时在一个项目中存在，所以本质上区别不大；
开发语言可以选择Objective-C或Swift都可，这是两种不同的语言，Swift可认为是一种兼容性的语言，为了同样的UI在不同的设备上表现相同而开发的。

确定后，创建一个xcode项目后，项目结构大体如下，左边是源码区、中间是编辑区、右侧是属性设置区：

点击左侧三角号可以运行项目，项目运行时会在在最底部会有日志和调试区等。

补充知识：Group和Target，复杂的项目可以有多个组和目标，每个Target可以拥有不同的配置。Group主要是用于管理项目的源文件，Group不是java中包的概念，它是XCode的一个逻辑分组不会真正的移动文件位置，但可以设置Group指向某个具体的文件夹。

开发界面

Cmd类型项目工作区

大体如下图所示，比较简单，所有的源码和文件都需要自己创建。

App类型项目工作区

图形界面应用，操作会稍复杂，在Cocoa框架章会详细讲解。

工程Target配置区：有6个分类的切换tab，管理工程各种配置；
Inspector面板区:位于最右边，能方便的对当前选中的内容进行管理设置；

xib结构导航区:点击切换不同的控件，方便inspector；
控件工具箱:xib设计界面需要的各种控件库；

xib相关工作区

主要包括xib结构导航区，xib界面设计区，xib inspector面板区，控件工具箱以及Assistant Editor。主要是用来设计UI界面的，xib文件是一个xml格式的文件，无法像java Swing那样手工编码代码，只能依赖Interface Builder工具来拖动设计。

xib inspector面板区

Identity: 如果控件使用自定义的类，需要从Class下拉列表中选择
Attributes:用来对每个控件不同风格样式属性设置
Connections:用来控件响应的事件设置，控件对应的Outlet变量绑定

Assistant Editor工作区

主要用于编辑xib文件，可以先选择一个xib文件后，然后通过菜单"View->Assistant Editor->Show Assistant

Editor"调出窗口（注意：Xcode版本不同其打开方式也不一样，但无论哪种方式打开都是一边是图形，一边是代码）。

在最新的Xoce版本中此菜单被移到了工作中，打开方法是先打开xib界面，然后在工具栏中找到Assistant菜单：

项目设置

项目设置的主要功能区如下图所示：

General

设置项目的基本信息，主要有两项需要注意：

Application Category：提交到AppStore的项目必须要设置一个分类；
Deployment Target：设置一个最低的os x版本；

Capabilities

App测试和发布需要关注的开关，需要哪个就开放哪个，需要关注以下两项：

App Sandbox：提交到AppStore的项目必须使用沙盒；
需要APP要访问远程api，必须打开 Outgoing Connections；
Hardware里面要打开print；
File Access:如果要访问本地文件，此项要进行进应的设置

info

工程基本信息.plist文件，用来描述配置信息。经如设置图标等APP信息，在 Document Types 中可以设置系统文件的打开类型绑定或是鼠标右键功能等。也可以在工程中加入info.plist文件来补充此设置中的内容（.

plist优先级低于此处的设置）。

Build Settings

设置APP绑定三方软件的设置，比如引用了三方框架，则需要设置Other Code Signing Flags为--deep，否则无法正常打包。

Build Phases

Build Phases用于设置编辑目标和引入的三方库管理（Link binary With Libraries）。

快捷键

鼠标左键+option，然后点击某个类型，在弹出窗口点击相应的类型名可直接跳转到document；
control+i，格式化代码；
command+d，删除行（需要在keymap中搜索delete line自行设置）；

新手疑惑

在java和python横行的时代，Mac开发语言可以说是比较小众，先解答几个新入门同学常见的问题的吧以免小走弯路。

Objective-C还是Swift？

RE：如果您只是业余爱好，学习swift即可（相比objc简单）。但个人建议是全学，因为Swift是基于Objective-C发展封装而来的，其底层还是ObjC

语言。有一点需要注意的是这两种语言的语法相差较远，但概念一样，掌握了其中一种后很容易掌握另一种，学习路径是objc-->swift；

Storyboard、xib还是Swift-UI？

RE：选择storyboard或swift，主要依赖于您哪种语言熟悉，不依赖是否有可拖拽的设置工具，因为做真实项目时多数是用代码堆界面，很少采用拖拽的方式；

Xcode还是AppCode？

RE：Xcode，没啥好说的。虽然AppCode相比Xcode在某些编码过程中更智能，但在生态上还是比Xcode差了很多，不过这两种IDE所创建的工程源码结构是通用的；

Xcode版本选择？ {id="xcode_2"}

RE：Xcode最新版本为V15+，需要注意的是Xcode与Mac OS操作系统的版本相关，比如os x 12最高使用xcode v13，如果想使用v15的Xcode，需要装os x升级到v14（sonoma）。个人建议是如果是intel芯片的电脑不建议升级到sonoma，如果非要升级一定要提前备份系统避免不必要的麻烦。