【iOS】Effective Objective-C第一章

【iOS】Effective Objective-C第一章

• Objective-C语言起源
• 在类的头文件中尽量少引入其他头文件
• 多用字面量语法，少用与之等价的方法
• 多用类型常量，使用#define预处理指令
• 用枚举表示状态、选项、状态码

Objective-C语言起源

1. Objective-C语言起源

Objective-C语言由Smalltalk演化而来，其使用"消息结构"，而不是"函数调用"。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。

消息与函数调用之间的关键区别在于：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，则有编译器决定。

Objective-C的重要工作都由"运行期组件"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。运行期组件本质上能把开发者编写所有程序粘合起来。只需更新运行期组件，即可提升应用程序性能。

2. Objective-C内存管理

Objective-C声明了一个类型是NSString*、名为someString的变量。也就是说，此变量指向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"中，而绝不会分配在"栈"上。

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. 总结一下：

Objective-C为C语言添加了面对对象特性，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。接收一条消息后，究竟应执行何种代码由运行期环境而非编译器决定。

在类的头文件中尽量少引入其他头文件

1. 引入头文件

与C和C++一样，Objective-C也使用头文件与实现文件来区隔代码。

常见的办法是：

但这种方法可行但不优雅。所幸有一个半办法能把这一情况告诉编译器：

这叫做"向前声明"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，则必须知道其所有借口细节。于是实现文件就是：

将引入头文件的时机尽量延后，只在确有需要时才引入，这样可以减少类的使用者所需引入的头文件数量。

2. 向前声明

向前声明的优点在于：解决了两个类互相引用的问题。

例如：两个类它们都在头文件中引用了对方的头文件，这两个类都各自进行引用解析，这样就会导致"循环引用"。

虽然我们使用#import而非#include不会导致死循环，但这意味着两个类中有一个类无法被正确编译。

但是有时候必须要在头文件中引入其他头文件，比如：

• 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。
• 如果要声明写的类遵从某个协议，那么该协议必须有完整定义，且不能使用向前声明。这是因为向前声明只能告诉编译器有某个协议，而此时编译器却要知道该协议中定义的方法。

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。这样只要引入次协议，就必定会引入那个头文件中的全部内容。

3. 总结一下：

• 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。
• 有时无法使用向前声明（比如要声明某个类遵循一项协议），尽量把"该类遵循协议"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。

多用字面量语法，少用与之等价的方法

Objective-C以语法繁杂而著称，以常见的alloc及init方法来分配并初始化对象。不过，从Objective-C 1.0起，能用一种简单的方法创建了，即"字面量语法"。使用字面量语法，可以缩减源代码长度，使其更为易读。

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];

然而使用字面量能使代码更为整洁：

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：

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：

数组如果不用字面量语法，就这样创建：

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

而使用字面量语法创建则是：

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

这种创建方式不仅简单而且利用于操作数组，比如访问数组的元素。

使用字面量前：

NSString *dog = [animals objectAtIndex:1];

使用字面量后就可以直接：

NSString *dog = animals[1];

不过，用字面量语法创建数组时要注意，若数组中有nil，则会抛出异常，因为字面量语法实际上只有一种"语法糖"，其效果等于是先创建一个数组，然后把方括号内的所有对象都加到这个数组中。

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 arrayWithobjects: 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，那么就会出现：

• arrayA虽然被创建出来，但是其中却只含有object1一个对象。（这是因为arrayWithobjects:方法会依次处理各个参数，知道发现nil位为止。由于object2是nil，所以该方法会提前结束。）
• arrayB抛出异常。

3. 字面量字典

字典创建方式如下：

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

使用字面量语法可以使得"键"映射到"对象"更清晰：

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

与数组一样，用字面量语法创建字典时也会：一旦有值是nil，便会抛出异常。不过基于同样的原因，假如创建字典时不小心用了空置对象，那么dictionaryWithObjectsAndKeys:方法就会在首个nil之前停下并抛出异常，有助于查错。

访问同样可以使用字面量语法：

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

4. 可变数组与字典

无论数组和字典是可变或者不可变的，均可通过取下标操作，可以访问或修改数组中的某个元素或者字典中的某个键对应的元素。

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

字面量语法有一个小小的限制是除了字符串以外，所创建出来的对象必须属于Foundation框架才行。如果自定义这些类的子类，则无法用字面量语法来创建其对象。

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。若想要可变的对象，则需复制一份：

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

这么做虽然会多调用一个方法且再创建一个对象，但是使用字面量语法带来的好处是大于这些缺点的。

6. 总结一下：

• 使用字面量语法创建字符串、数组、数值、字典与创建此类对象的常规方法相比，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。

多用类型常量，使用#define预处理指令

通常我们在编写程序时都会使用#define来定义一个固定的数据，方便我们后续编写，但是这样定义出来的没有类型信息，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。

要想解决问题，应该设法利用编译器某些特性才对。例如：

static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3;

这种方法定义的常量包含类型信息，清楚的描述了常量的含义，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）中，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"。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：

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. 总结一下

• 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。

用枚举表示状态、选项、状态码

枚举只是一种常量命名方式。以下几种情况应该使用枚举：

• 某个对象所经历的各种状态就可以定义为一个简单的枚举集

C++11标准修订了枚举的某些特性。其中一项改动是：可以指明用何种"底层数据类型"来保存枚举类型的变量。这样的好处在于可以向前声明枚举变量了。若不指定，则无法向前声明枚举类型，因为编译器不清楚底层数据类型的大小，所以在用到此枚举类型时，也就不知道究竟该给变量分配多少空间。

• 定义选项的时候

只要枚举得对，各选项之间就可通过"按位或操作符"来组合。例如：iOS UI框架中有如下枚举类型，用来表示某个视图应该如何在水平垂直方向上调整大小：

• 状态码

可以把逻辑含义相似的一组状态码放入同一个枚举集里，而不要用#define预处理指令或常量来定义。

• 在switch语句里

我们习惯在switch语句中加上default分支。然而，若是用枚举来定义状态机，则最好不要有default分支。这样的话，如果稍后又加了一个状态，那么编译器就会发出警告信息，提示新加入的状态并未在switch分支中处理。假如写上了default分支，它就会处理这个新状态，从而导致编译器不发出警告信息。