系统框架

四十七、熟悉系统框架

将一系列代码封装为动态库,并在其中放入描述其接口的头文件。这样做出来的东西就叫做框架。有时为iOS平台构建的第三方框架所使用的是静态库。这是因为iOS程序不允许在其中包含动态库。
常用的系统库有:

  1. Foun
  2. CoreFoundation
  3. CFNetowrk
  4. COreAudio
  5. AVFoundation
  6. CoreData
  7. CoreText
  8. UIKit
  9. QuartzCore
  10. CoreGraphics

要点:

  1. 许多系统框架都可以直接使用。其中最重要的是Foundation与CoreFoundation,这两个框架提供了构建应用程序所需的许多核心功能
  2. 很多常见任务都能用框架来做,例如音频与视频处理、网络通信、数据管理
  3. 请记住:用纯C写成的框架与用Objective-C写成的一样重要,若想成为优秀的Objective-C开发者,应该掌握C语言的核心概念

四十八、多用块枚举,少用for循环

遍历collection有四种方式, 分别为for循环、NSEnumerator遍历法、快速遍历法和"块枚举法"。块枚举法,拥有其他遍历方法都具备的优势,而且还能带来更多好处。与快速遍历法相比,它要多用一些代码,可是却能提供遍历时所针对的下标,在遍历字典时也能同时提供键与值,而且还有选项可以开启并发迭代功能。

-(void)p_block{
    //array
    NSArray *array = @[@1,@2,@4,@5,@6];
    [array enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        //do someThing with ‘object’
        if(/* shouldStop*/1){
            *stop = YES;
        }
    }];
    
    [array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse|NSEnumerationConcurrent usingBlock:^(id  _Nonnull obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        //NSEnumerationReverse 反向遍历,只有在遍历数组或有序set等有序的collection时,才有意义
        //NSEnumerationConcurrent,请求以并发形式执行各轮迭代。如果使用此项,那么底层会通过GCD来z处理并发执行事宜
    }];
    
    //Dictionary
    NSDictionary *dict = @{@"name":@"jack",@"age":@"12",@"country":@"USA"};
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull key, id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        //do someThing with 'key' and ‘object’
        if(/* shouldStop*/1){
            *stop = YES;
        }
    }];
    
    [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(NSString * key, NSString * obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        //提前知道待遍历的collection含有何种对象,则可修改块签名,指出对象的具体类型
    }];
    
    //set
    NSSet *aSet = [NSSet setWithObjects:@1,@3,@6,@7,@8,nil];
    [aSet enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nonnull obj, BOOL * _Nonnull stop) {
        //do someThing with ‘object’
        if(/* shouldStop*/1){
            *stop = YES;
        }
    }];
}

要点:

  1. 遍历collection有四种方式。最基本的办法是for循环,其次是NSEnumerator遍历法及快速遍历法,最新,最先进的方式则是"块枚举法"。
  2. "块枚举法"本身就能通过GCD来并发执行遍历操作,无须另行编写代码。而其他遍历方式则无法轻易实现这一点。
  3. 若提前知道待遍历的collection含有何种对象,则应修改块签名,指出对象的具体类型。

四十九、对自定义其内存管理语义的collection使用无缝桥接

const void* EOCRetainCallback (CFAllocatorRef allocator , const void *value){
    return CFRetain(value);
}

void EOCReleaseCallback(CFAllocatorRef allocator , const void *value){
    CFRelease(value);
}

CFDictionaryKeyCallBacks keyCallbacks = {
    0,
    EOCRetainCallback,
    EOCReleaseCallback,
    NULL,
    CFEqual,
    CFHash
};

CFDictionaryValueCallBacks valueCallbacks = {
    0,
    EOCRetainCallback,
    EOCReleaseCallback,
    NULL,
    CFEqual,
};

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
 //无缝桥接::Foundation框架中的OC类和定义于CoreFoundation框架中的C数据结构之间互相转换
    
    NSArray *array = @[@1,@2,@3,@4,@5];
    CFArrayRef aCFArray = (__bridge CFArrayRef)array;//__bridge的意思是ARC仍然具备OC对象的所有,__bridge_retained则相反
    NSLog(@"%li",CFArrayGetCount(aCFArray));//5
    
    CFMutableDictionaryRef aCFDictionary = CFDictionaryCreateMutable(NULL, 0, &keyCallbacks, &valueCallbacks);
    NSMutableDictionary *anNSdictionary = (__bridge_transfer NSMutableDictionary *)aCFDictionary;//C转换为OC
    
}

要点:

  1. 通过无缝桥接技术,可以在Foundation框架中的Objective-C对象与CoreFoundation框架中的C语言数据结构直接来回转换
  2. 在CoreFoundation层面创建collection时,可以指定许多回调函数,这些函数表示此collection应如何处理其元素。然后,可运用无缝桥接技术,将其转换成具备特殊内存管理语义的Objective-C collection。

五十、构建缓存时选用NSCache而非NSDictionary

#import <Foundation/Foundation.h>

//Networkfetcher class
typedef void(^EOCNetworkFetcherCompletionHandler)(NSData *dara);

@interface EOCNetworkFetcher : NSObject
-(id)initWithURL:(NSURL *)url;
-(void)startWithCompletionHandler:(EOCNetworkFetcherCompletionHandler)handler;
@end


//Class that uses the network fetcher and caches results
@interface EOCClass : NSObject

@end

#import "EOCClass.h"
//NSCache胜过NSDictionary之处在于,当系统资源将要耗尽时,它可以自动删减缓存
//NSCache并不会拷贝键copy,而是会保留它retain
@implementation EOCClass
{
    NSCache *_cache;
}

-(id)init{
    if (self= [super init]){
        _cache = [NSCache new];
        _cache.countLimit = 100; //可缓存的对象数目上限
        _cache.totalCostLimit = 5 *1024 *1024; //内存总开销上限
    }
    return self;
}

-(void)downloadDataFetcherURL:(NSURL *)url{
//    NSData *cachedData = [_cache objectForKey:url];
    NSPurgeableData *cachedData = [_cache objectForKey:url];//系统内存紧张时,可以把保存NSPurgeableData对象的那块内存释放掉,自动清除数据的功能
    if (cachedData){
        [cachedData beginContentAccess]; //非创建是取值,所以使用该方法,purge计数+1
        [self useData:cachedData];
        [cachedData endContentAccess]; //使用完毕,purge计数-1
    
    }else{
        EOCNetworkFetcher *fetcher = [[EOCNetworkFetcher alloc]initWithURL:url];
        [fetcher startWithCompletionHandler:^(NSData *data){
            NSPurgeableData *purgeableData = [NSPurgeableData dataWithData:data]; //自创建,其purge计数会多1,所以不用调用beginContentAccess方法
            [_cache setObject:purgeableData forKey:url cost:data.length];
//            [self useData:data];
            
            [purgeableData endContentAccess]; //使用完毕,purge计数-1

        }];
        
    
    }

}
@end

要点:

  1. 实现缓存时应选用NSCache而非NSDictionary对象。因为NSCache可以提供优雅的自动删减功能,而且是"线程安全"的。此外,它与字典不同,并不会拷贝键。
  2. 可以给NSCache对象设置上限,用以限制缓存中的对象总个数以及总开销,而这些尺度则定义了缓存删减其中对象的时机。但是绝对不要把这些尺度当成可靠的"硬限制",他们仅对NSCache起指导作用。
  3. 将NSPurgeableData与NSCache搭配使用,可实现自动清除数据的功能,也就是说当NSPurgeableData对象所占内存为系统所丢弃时,该对象自身也会从缓存中移除。
  4. 如果缓存使用得当,那么应用程序的响应速度就能提高。只有那种"重新计算起来很费事的"数据,才值得放入缓存,比如那些需要从网络获取或磁盘读取的数据

五十一、精简initialize与load的实现代码

在Objective-C中,绝大多数类都继承自NSObject这个根类,而该类有两个方法,可用来实现这种初始化操作。

  • +(void)load
  • +(void)initialize

load方法:
对于加入运行期系统中的每个类(class)及分类(category)来说,必定会调用此方法,而且仅调用一次。当包含类或分类的程序载入系统时,就会执行此方法。 如果分类和其所属类都定义了load方法,则先调用类里的,再调用分类里的。

需要注意的是:

  1. load方法并不像普通的方法那样,它并不遵从那套继承规则。如果某个类本身没有实现load方法,那么不管其各级超类是否实现此方法,系统都不会调用。
  2. 而且load方法务必实现的精简些,减少其所执行的操作,因为整个应用程序在执行load方法时都会阻塞。
  3. 其真正用途仅在于调试程序,比如在分类里编写此方法,用来判断该分类是否已经正确载入系统
  4. 现在完全可以说:时下编写Objective-C代码时,不需要它。

initialize方法
该方法会在程序首次使用该类之前调用,且只调用一次。它是由运行期系统来调用的,绝不应该通过代码直接调用。它虽与load相似,但却有如下几个微妙差别:

  1. 它是"惰性调用的",也叫懒加载。
  2. 运行期系统在执行该方法时,是处于正常状态的。
  3. initialize方法与其他消息一样,如果某个类未实现它,而其超类实现了,那么就会运行超类的实现代码

initialize方法只应该用来设置内部数据。不应该在其中调用其他方法,即便是本类自己的方法,也最好别调用。

除了初始化全局状态之外,如果还有其他事情要做,那么可以专门创建一个方法来执行这些操作,并要求该类的使用者必须在使用本类之前调用此方法。

要点:

  • 在加载阶段,如果类实现了load方法,那么系统就会调用它。分类里也可以定义此方法,类的load方法要比分类中的先调用。与其他方法不同,load方法不参与覆写机制。
  • 首次使用某个类之前,系统会向其发送initialize消息。由于此方法遵从普通的覆写规则,所以通常应该再里面判断当前要初始化的是哪个类。
  • load与initialize方法都应该实现得精简一些,这有助于保持应用程序的相应能力,也能减少引入"依赖环"的几率。
  • 无法在编译期设定的全局常量,可以放在initialize方法里初始化。

五十二、别忘了NSTimer会保留其目标对象

计时器要和"运行循环"(run loop)相关联,运行循环到时候会触发任务。创建NSTimer时,可以将其预先安排在当前的运行循环中,也可以先创建好,然后由开发者自己来调度。

+(NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds
                                     target:(id)target
                                     selector:(SEL)selector
                                     userInfo:(id)userInfo
                                     repeats:(BOOL)repeats

由于计时器会保留其目标对象,所以反复执行任务通常会导致应用程序出问题。也就是说,设置成重复执行模式的那种计时器,很容易引入"保留环".

这个问题可以通过"块"block来解决。如下:

#import <Foundation/Foundation.h>
//添加块在NSTimer分类中,解决保留环的问题
@interface NSTimer (EOCBlockSupport)
+(NSTimer *)eoc_scheduledTimerWithTimerInterval:(NSTimeInterval)interval block:(void(^)())block repeats:(BOOL)repeats;
@end

#import "NSTimer+EOCBlockSupport.h"

@implementation NSTimer (EOCBlockSupport)
+(NSTimer *)eoc_scheduledTimerWithTimerInterval:(NSTimeInterval)interval block:(void (^)())block repeats:(BOOL)repeats{


    return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(eoc_blockInvoke:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
}

+(void)eoc_blockInvoke:(NSTimer *)timer{
    void (^block)() = timer.userInfo;
    if (block){
        block();
    }

}
@end

然后使用该分类

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface EocClass : NSObject
-(void)startPolling;
-(void)stopPolling;
@end

#import "EocClass.h"
#import "NSTimer+EOCBlockSupport.h"
@implementation EocClass
{
    NSTimer *_pollTimer;
}

-(id)init{
    
    return [super init];
}
-(void)startPolling{
    //目标self 和实例变量_pollTimer 产生保留环
    _pollTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:5.0 target:self selector:@selector(P_doPoll) userInfo:nil repeats:YES];
    
    //分类解决 保留环问题
    __weak EocClass *weakSelf = self;  //先定义一个弱引用,令其指向self
    _pollTimer = [NSTimer eoc_scheduledTimerWithTimerInterval:5.0 block:^{
        EOCClass *strongSelf = weakSelf; //块中捕获这个弱引用,而不直接捕获普通的self变量。也就是说,self此时不会为计时器所保留。
        [strongSelf P_doPoll]; //当块开始执行时,立刻生成strong引用,以保证实例在执行期间持续存活
    } repeats:YES];
    
}
-(void)stopPolling
{
    [_pollTimer invalidate];
    _pollTimer = nil;
}
-(void)dealloc{
    [_pollTimer invalidate];
}

-(void)P_doPoll{
//do some thing;
}
@end

要点:

  • NSTimer对象会保留其目标target,直到计时器本身失效为止,调用invalidate方法可令计时器失效,另外,一次性的计时器在触发任务之后也会失效。
  • 反复执行任务的计时器(repeating timer),很容易引入保留环,如果这种计时器的目标对象又保留了计时器本身,那肯定会导致保留环。这种环状保留关系,可能是直接发生的,也可能是通过对象图里的其他对象间接发生的。
  • 可以扩充NSTimer的功能,用"块"来打破保留环。不过,除非NSTimer将来在公共接口里提供此功能,否则必须创建分类,将相关实现代码加入其中。
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