1.Objective-C簡介

1.1 簡介

1.基于C語言，在C語言基礎上，做了面向對象擴展。
2.1980年代初由 Brad Cox 和 Tom Love 發明，后來稱為NeXT的主力語言，后被蘋果收購，成為蘋果開發平臺的主力語言。
3.與Cocoa 和Cocoa Touch框架高度集成，支持開發Mac OS X、iOS應用。
-Mac OS X是蘋果公司為Mac系列產品開發的專屬操作系統。
-iOS是由蘋果公司開發的手持設備操作系統。
4.在蘋果開發平臺上，通過LLVM編譯器架構，支持與Swift語言雙向互操作。

1.2 iOS開發平臺

iOS開發平臺.png

1.3開發方式

-Clang 或 GCC 命令行
a.clang -fobjc-arc Hello.m
b.-fobjc-arc 支持ARC內存管理
c.適合調試、研究
-Xcode項目
a.構建正規工程項目
b.使用大型框架，追求設計質量與代碼組織
-Demo

#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]){
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
    return 0;
}

1>NSLog是一個日志輸出函數，可以將傳入的字符串參數輸出到控制臺。
2>@"Hello,World!"是OC字符串，前面有@。

輸出結果.png

1.4 ObjC編譯過程

編譯過程.png

2.類與對象

類(class)是一種表示對象類型的結構體。類有屬性和方法。
對象(object)是類的具體化的東西，從抽象中到具體化出的特定個體。
OC一般用2個文件描述一個類（.h和.m）。
1> .h：類聲明文件，用于聲明成員變量、方法。類聲明關鍵字@interface 和 @end。
RPoint.h
@interface RPoint: NSObject @property int x; @property int x; -(void) print; @end
2> .m：類的實現文件，用于實現.h中聲明的方法。類實現關鍵字@implementation和@end。
RPoint.m

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "rpoint.h"
@implementation RPoint
-(void) print{
    NSLog(@"[%d, %d]", self.x,self.y);
}

對象

創建對象

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "rpoint.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
     @autoreleasepool {
        RPoint* rp1=[[RPoint alloc] init];
      }
        return 0;
}

-->要用到Rpoint這個類，所以包含它的頭文件#import "rpoint.h"
-->(1)調用Rpoint類的靜態方法alloc分配存儲空間，
RPoint* rp1=[[RPoint alloc] init];
返回Rpoint對象,用一個指向Rpoint類型的指針變量rp1來接收這個對象。用類名定義一個變量時，類名后面一定要帶個*號。
alloc方法聲明：+(id)alloc;,返回值類型時id，id代表任何指針類型，可以代表任何OC對象。
-->(2)調用RPoint對象的構造方法init進行初始化
rp1 = [rp1 init];
類——引用類型
1>位于棧上的指針（引用）
2>位于堆上的實體對象
對象：棧上存儲指針(引用)，堆上存儲真正的對象。

對象存儲.png

值的存儲.png

棧(stack)
1>無ARC負擔，由系統自動管理，以執行函數為單位。
2>空間大小編譯時確定（參數+局部變量）。
3>函數執行時，系統自動分配一個stack。
4>函數執行結束，系統立即自動回收stack。
5>函數之間通過拷貝值傳遞。
6>具有局部性，大小有限額，超出會stack overflow。
堆(heap)
1>分配由程序員手動請求（創建對象時）。
2>釋放由運行時ARC機制自動釋放（確定時）。
3>函數之間通過拷貝引用（指針）傳遞。
4>具有全局性，總體無大小限制（受制于系統內存整體大小）。
拷貝行為

RPoint* rp2 = rp1;
SPoint sp2 = sp1;

拷貝后.png

rp2.x++;  rp2.y++;
sp2.x++;  sp2.y++;

更改后.png

傳參行為

process(rp1,sp1);
void process(RPoint* rp3, SPoint SP3){
    rp3.x++;
    rp3.y++;
    sp3.x++;
    sp3.y++;
}

傳參后.png

傳參改變后.png

3.數據成員：屬性與實例變量

3.1 屬性

屬性表達實例狀態，描述類型對外接口。相比較直接訪問實例變量，屬性可以做更多控制。
默認情況下，編譯器會為屬性定義propertyName自動合成：
1>一個getter訪問器方法：propertyName
2>一個setter訪問器方法：setPropertyName
3>一個實例變量 _propertyName
可以自定義訪問器方法，也可以更改訪問器方法名、或實例變量名。
可以使用靜態全局變量(C語言)+類方法，模擬類型屬性。
屬性聲明由@property 指令以及緊跟其后的特性組成。

@property NSString* firstName;
@property NSString* lastName;
@property int age;
@property NSDate* birthday;
@property (readonly) NSString* fullName;

3.2 實例變量

可以定義實例變量，而不定義屬性。只有實例變量，沒有類變量。
如果同時自定義了getter和setter訪問器方法，或者針對只讀屬性定義了getter訪問器方法，編譯器將不再合成實例變量。
在類外一律使用屬性來訪問，類內大多也通過self使用屬性訪問。只有以下情況使用實例變量來訪問：
1>初始化器 init
2>析構器 dealloc
3>自定義訪問器方法

3.2 實例變量的生存周期

實例變量的存儲：跟隨對象實例存儲在堆上。

對象實例變量.png

值類型實例變量直接“內嵌”在對象實例中。跟隨對象實例內存釋放而被釋放。

值實例變量.png

引用類型實例變量通過指針“引用”堆上的引用類型實例，ARC針對引用進行計數管理，自動釋放引用計數為0的對象。

3.3 屬性的描述特性（Attribute）

可以指定屬性不同環境下的不同功能。
->讀寫特性：
readwrite或者readonly
指定該屬性是否可寫。默認是可讀可寫
@property (readonly) NSString* fullName;
->多線程特性：
nonatomic指定生成的存取器函數是非原子性的，非線程安全；默認atomic原子性，線程安全。
->內存管理特性
-->ARC環境
強引用strong（默認）
弱引用weak阻止循環引用
拷貝屬性copy創建獨立拷貝
-->其它情況
assign、retain、unsafe_unretained
決定為該屬性生成的賦值函數的類型。
assign 簡單地為變量賦值。retain 賦值到變量時會保留傳入的參數。默認值是 assign

強引用.png

－－循環引用（強引用）

WorkItem* workItem=[[WorkItem alloc] init];
workItem.content=@"CRM";

循環引用.png

－－弱引用

employee.workItem=workItem;
workItem.owner=employee;

弱引用.png

－－拷貝

a.賦值前

NSLog(@"Work Content: %@",workItem.content);

結果：Work Content: CRM

賦值前結果.png

賦值前.png

b.賦值后

NSMutableString *workContent = [NSMutableString stringWithString:@"ERP"];
workItem.content=workContent;
NSLog(@"Work Content: %@",workItem.content);

結果：Work Content: ERP

賦值后結果.png

賦值后.png

4.函數成員：方法

方法 Method

函數：代碼段上的可執行指令序列
->全局函數（C語言函數）
->成員函數(ObjC方法)
方法是類的成員函數，表達實例行為或類型行為。
所有方法默認為公有方法。沒有private或protected方法。
動態消息分發：方法調用通過運行時動態消息分發實現，在對象上調用方法又稱“向對象發送消息”。

-(void) print;
-(BOOL) isEqualToPoint: (BLNPoint*) point;
+(BLNPoint*) getOriginPoint;

1.'-'表示動態方法（實例方法）；'+'表示靜態方法（類型方法）。
2.print前面的(void)表示方法無返回值，方法的返回值和參數類型都需要用小括號()包住。
3.OC方法中，一個冒號:對應一個參數。冒號 : 也是方法名的一部分。例如：isEqualToPoint:
4.方法調用：

BLNPoint* p1=[[BLNPoint alloc] init];
[p1 print];

實例方法或類型方法

1>實例方法——表達實例行為，可以訪問
-->實例成員（實例屬性、實例變量、實例方法）
-->類型方法、靜態變量
2>類方法——表達類型行為，訪問權限：
-->可以訪問：類型方法、靜態變量
-->不能訪問：實例成員（實例屬性、實例變量、實例方法）
3>了解編譯器背后對實例方法和類方法的不同處理：self指針
對實例方法：實例對象的指針
對類方法：當前類的表示

方法參數

->如果參數類型為值類型，則為傳值方式
-(void) moveToX:(int)x toY:(int)y;
如果參數類型為引用類型，則為傳指針方式
-(BOOL) isEqualToPoint: (BLNPoint*) point;
->方法可以沒有參數，也可以沒有返回值
->如果方法有參數，方法名約定包含第一個參數名，從第二個參數開始需要顯式提供外部參數名。

-(void) moveToX:(int)x toY:(int)y;

moveToX包含第一個參數名，toY為第二個參數的外部參數名。
->調用時，第一個參數名忽略，但后面的參數名必須顯式標明。
[p1 moveToX:100 toY:200];

動態方法調用機制——消息分發

BLNPoint* origin=[BLNPoint getOriginPoint];
        [origin print];
id obj=[[BLNPoint alloc] init];
        [obj moveToX:50 toY:60];
        [obj print]; 

//JMP obj-> methodLists-> &print

消息分發表.png

5.初始化器與析構器

認識

1.初始化器用于初始化對象實例或者類型，是一個特殊的函數。
->對象初始化器：-(id) init可以重載多個

-(id)init;
-(id)initWithName:(NSString *)name;
-(id)initWithName:(NSString *)name WithPages:(int)pages;
-(id)initWithName:(NSString *)name WithPages:(int)pages WithCategory:(NSString*)category;

->類型初始化器：+(void)initialize只能有一個

+(void)initialize;

2.析構器用于釋放對象擁有的資源，無返回值的函數。
->對象析構器 -(void)dealloc 只有一個
->沒有類型析構器

對象初始化器

->初始化對象實例時，init通常和alloc搭配使用。
->alloc所做的事情——NSObject已實現：
-->1.在堆上分配合適大小的內存。
-->2.將屬性或者實例變量的內存置0。
->init所做的事情——可以自定義：
-->1.調用父類初始化器[super init]（前置調用）。

-(id)init{
    self = [super init];
    if(self){
        NSLog(@"Book Object init");
    }
    return self;
}

-->2.初始化當前對象實例變量（使用實例變量，不使用屬性）。

-(id)initWithName:(NSString *)name WithPages:(int)pages WithCategory:(NSString*)category
{
    self = [super init];
    if (self) {
        NSLog(@"Book Object init");
        _name = [name copy];
        _pages = pages;
        _category = [category copy];
    }
    return self;
}

->new相當于調用alloc/init的無參數版本。

類初始化器

->類初始化器initialize負責類型級別的初始化。
->initialize在每個類使用之前被系統自動調用，且每個進程周期中，只被調用一次。
->子類的initialize會自動調用父類的initialize（前置調用）。

+(void)initialize
{
    if(self ==[Book class]){  
        NSLog(@"Book Class initialize");
    }
}

對象析構器

->對象析構器dealloc負責釋放對象擁有的動態資源：
-->自動實現：1. ARC 將對象屬性引用計數減持
-->手動實現：2.釋放不受ARC管理的動態內存，如malloc分配的內存
-->手動實現：3.關閉非內存資源，如文件句柄、網絡端口

-(void)dealloc
{
    //1. 自動調用：ARC 對對象屬性的引用技術減持
    //2. 手工實現
    NSLog(@"Book Object release");
    //3. 自動調用：父類dealloc
}

內存釋放.png

->dealloc由ARC根據對象引用計數規則，在釋放對象內存前自動調用，無法手工調用。
->子類的dealloc會自動調用父類的dealloc（后置調用）。
-->1.子類的某些對象實例繼承自父類。需要調用父類的dealloc方法，來釋放父類擁有的這些對象。
-->2.調用順序：當子類的對象釋放完時，再釋放父類所擁有的實例。

6.繼承

面向對象特性

->封裝 encapsulation
隱藏對象內部實現細節，對外僅提供公共接口訪問。
->繼承 inheritance
一個類型在另外類型基礎上進行的擴展實現。
->多態 polymorphism
不同類型針對同一行為接口的不同實現方式。

繼承 Inheritance

->繼承：每一個類只能有一個基類，子類自動繼承基類的：
-->實例變量
-->屬性
-->實例方法
-->類方法
Shape.h

#import <objc/runtime.h>
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Shape : NSObject  {
    @public int _data;
}
@property int no;
-(void)draw;
-(void)move;
-(void)print;
+(void)process;
@end

Circle.h

#import "Shape.h"
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Circle : Shape
@property int radius;
@end

子類 Circle繼承基類Shape

Circle* circle = [[Circle alloc]init];
        circle.no=200;//訪問屬性
        circle->_data++;//訪問實例變量
        [circle draw];//訪問實例方法
        [circle print];//訪問實例方法
        [Circle process];//訪問類方法

->所有類的根類：NSObject

NSObject.png

->繼承的兩層含義：
-->成員復用：子類復用基類成員
*私有成員也被繼承，子類訪問不到。

-->類型抽象：將子類當作父類來使用（IS-A關系準則）
Circle is a Shape.

void process(Shape *shape){
    shape.no++;
    [shape draw]; 
}
process(circle);

繼承的內存模型.png

7.多態

多態 Polymorphism

->多態：子類在父類統一行為接口下，表現不同的實現方式。
->對比重寫與重載
-->子類重寫父類同名同參數方法：子類只可以重寫父類方法。
Rectangle繼承Shape
@interface Rectangle : Shape
Rectangle重寫Shape的方法：

#import "Rectangle.h"
@implementation Rectangle
//override 重寫
-(id)init
{
    self = [super init];    
    if (self) {
        _length = 10;
        _width = 20;
    }    
    return self;
}
-(void)draw
{
    NSLog(@"Rectangle object draw:  length=%d, width=%d", self.length,self.width);
}
-(void)print
{
    NSLog(@"Rectangle Instance variable %d", _data);
}
+(void)process
{
    NSLog(@"Rectangle class process");
}
-(void)dealloc
{
    NSLog(@"Rectangle dealloc");
}
@end

使用：

Rectangle *rect = [[Rectangle alloc]init];
        rect.no=200;
        rect->_data++;
        [rect draw]; 
        [rect print];
        [Rectangle process];
        [rect move];

運行結果1.png

－－－－Shape是聲明類型，Rectangle實際類型

Shape *rect = [[Rectangle alloc]init];
        rect.no=200;
        rect->_data++;
        [rect draw]; 
        [rect print];
        [Rectangle process];
        [rect move];

運行結果2.png

-->方法名相同、參數不同：OC不支持方法的重載。

重載.png

->在子類的代碼中，可以使用super來調用基類的實現。
-->self具有多態性，可以指向不同子類。
-->super沒有多態性，僅指向當前父類。
Rectangle.m

-(int)no{
    return super.no;
}
-(void)setNo:(int)no{
    super.no=no;
}

Shape.m

{
    [self draw];
}

methodList的內存模型.png

繼承中的init和dealloc

->初始化器 init
-->子類自動繼承基類的初始化器
-->子類也可以重寫基類初始化器，此時子類初始化器必須首先調用基類的一個初始化器（手工調用）。
->析構器 dealloc
-->子類可以選擇繼承基類析構器，或者重寫基類析構器。
-->子類析構器執行完畢后，會自動調用基類析構器（后置調用，且不支持手工調用）。
-->子類析構器自動具有多態性。
->盡量避免在父類 init 和 dealloc 中調用子類重寫的方法。