Effective Objective-C 2.0:编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法.pdf

Effective Objective-C 2.0:编写高质量iOS与OS X代码的52个有效方法.pdf
 

书籍描述

编辑推荐
“Effective Software Development Series”系列经典著作,世界级软件开发大师Scott Meyers亲自担当顾问编辑,Amazon全五星评价;
从语法、接口与API设计、内存管理、框架等7大方面总结和探讨了Objective-C编程中52个鲜为人知和容易被忽视的特性与陷阱
包含大量实用范例代码,为编写易于理解、便于维护、易于扩展和高效的Objective-C应用提供了解决方案

作者简介
Matt Galloway 资深软件开发工程师,精通移动应用程序的开发与设计,毕业于英国剑桥大学,咨询公司Swipe Stack Ltd.的创始人。经常在Stack Overflow网站(stackoverflow.com)上回答与Objective-C、iOS和Mac编程相关的问题,经验非常丰富。

译者简介
爱飞翔 资深软件开发工程师,擅长Web开发、移动开发和游戏开发,有10余年开发经验,曾主导和参与了多个手机游戏和手机软件项目的开发,经验十分丰富。他对极限编程、设计模式、重构、测试驱动开发、敏捷软件开发等也有较深入的研究,目前负责敏捷移动开发网的运营。

目录
译者序
前言
致谢
第1章 熟悉Objective-C 1
第1条:了解Objective-C语言的起源 1
第2条:在类的头文件中尽量少引入其他头文件 4
第3条:多用字面量语法,少用与之等价的方法 7
第4条:多用类型常量,少用#define预处理指令 11
第5条:用枚举表示状态、选项、状态码 14
第2章 对象、消息、运行期 21
第6条:理解“属性”这一概念 21
第7条:在对象内部尽量直接访问实例变量 28
第8条:理解“对象等同性”这一概念 30
第9条:以“类族模式”隐藏实现细节 35
第10条:在既有类中使用关联对象存放自定义数据 39
第11条:理解objc_msgSend的作用 42
第12条:理解消息转发机制 46
第13条:用“方法调配技术”调试“黑盒方法” 52
第14条:理解“类对象”的用意 56
第3章 接口与API设计 60
第15条:用前缀避免命名空间冲突 60
第16条:提供“全能初始化方法” 64
第17条:实现description方法 69
第18条:尽量使用不可变对象 73
第19条:使用清晰而协调的命名方式 78
第20条:为私有方法名加前缀 83
第21条:理解Objective-C错误模型 85
第22条:理解NSCopying协议 89
第4章 协议与分类 94
第23条:通过委托与数据源协议进行对象间通信 94
第24条:将类的实现代码分散到便于管理的数个分类之中 101
第25条:总是为第三方类的分类名称加前缀 104
第26条:勿在分类中声明属性 106
第27条:使用“class-continuation分类”隐藏实现细节 108
第28条:通过协议提供匿名对象 114
第5章 内存管理 117
第29条:理解引用计数 117
第30条:以ARC简化引用计数 122
第31条:在dealloc方法中只释放引用并解除监听 130
第32条:编写“异常安全代码”时留意内存管理问题 132
第33条:以弱引用避免保留环 134
第34条:以“自动释放池块”降低内存峰值 137
第35条:用“僵尸对象”调试内存管理问题 141
第36条:不要使用retainCount 146
第6章 块与大中枢派发 149
第37条:理解“块”这一概念 149
第38条:为常用的块类型创建typedef 154
第39条:用handler块降低代码分散程度 156
第40条:用块引用其所属对象时不要出现保留环 162
第41条:多用派发队列,少用同步锁 165
第42条:多用GCD,少用performSelector系列方法 169
第43条:掌握GCD及操作队列的使用时机 173
第44条:通过Dispatch Group机制,根据系统资源状况来执行任务 175
第45条:使用dispatch_once来执行只需运行一次的线程安全代码 179
第46条:不要使用dispatch_get_current_queue 180
第7章 系统框架 185
第47条:熟悉系统框架 185
第48条:多用块枚举,少用for循环 187
第49条:对自定义其内存管理语义的collection使用无缝桥接 193
第50条:构建缓存时选用NSCache而非NSDictionary 197
第51条:精简initialize与load的实现代码 200
第52条:别忘了NSTimer会保留其目标对象 205

序言
前  言
许多人认为Objective-C这门语言芜杂、笨拙、别扭,但笔者却看到其雅致、灵活、美观的一面。然而,为了领略这些优点,大家不仅要掌握基础知识,还要理解语言中的特性、陷阱及繁难之处。本书正是要讲述这些内容。
关于本书
本书假定读者已经熟悉了Objective-C的语法,所以不再赘述。笔者要讲的是怎样完全发挥这门语言的优势,以编写出良好的代码。由于其源自Smalltalk,所以Objective-C是一门相当动态的语言。在其他语言中,许多工作都由编译器来完成;而在Objective-C中,则要于“运行期”(runtime)执行。于是,在测试环境下能正常运行的函数到了工作环境中,也许就会因为处理了无效数据而不能正确执行。避免此类问题的最佳方案当然是一开始就把代码写好。
严格地说,许多话题与Objective-C的核心部分并无关联。本书要谈到系统库中的技术,例如libdispatch库的“大中枢派发”(Grand Central Dispatch)等。因为当前所说的Objective-C开发就是指开发Mac OS X或iOS应用程序,所以,书中也要提及Foundation框架中的许多类,而不仅仅是其基类NSObject。不论开发Mac OS X程序还是iOS程序,都无疑会用到系统框架,前者所用的各框架统称为Cocoa,后者则叫Cocoa Touch。
随着iOS的兴起,许多开发者都涌入Objective-C开发阵营。有的程序员初学编程,有的具备Java或C++基础,还有的则是网页开发者出身。为了能高效运用Objective-C,无论是哪种情况,你都必须花时间研究这门语言,从而写出执行迅速、便于维护、不易出错的代码来。
尽管这本书只用6个月就写好了,但是其酝酿过程却长达数年。笔者某天心血来潮,买了个iPod Touch,等到第一版SDK发布之后,就决定开发个程序玩玩。我做的第一个“应用程序”叫“Subnet Calc”,其下载量比预想中要多。于是我确信,以后要和这个美妙的语言结缘了。从此就一直研究Objective-C,并定期在自己的网站www.galloway.me.uk上发表博文。我对该语言的内部工作原理,诸如“块”(block)、“自动引用计数”(Auto Reference Count,ARC)等特别感兴趣。于是,在有机会写作一本讲Objective-C的书时,自然就当仁不让了。
为使本书物尽其用,笔者建议大家跳读,直接翻到最感兴趣或与当前工作有关的章节来看。可以分开阅读每条技巧,也可以按其中所引用的条目跳至其他话题,互相参照。相关技巧归并成章,读者可根据各章标题快速找到谈及某个语言特性的数条技巧。
目标读者
本书面向那些有志于深入研究Objective-C的开发者,帮助其编写便于维护、执行迅速且不易出错的代码。如果你目前还不是Objective-C程序员,但是会用Java或C++这样面向对象的语言,那么仍可阅读此书。在这种情况下,应先了解Objective-C的语法。
本书主要内容
本书不打算讲Objective-C语言的基础知识,在许多教材和参考资料中都能找到那些内容。本书要讲的是如何高效运用这门语言。书中内容分为若干条目,每条都是一小块易于理解的文字。这些条目按其所谈话题组织为如下各章。
第1章:熟悉Objective-C
通论该语言的核心概念。
第2章:对象、消息、运行期
对象之间能够关联与交互,这是面向对象语言的重要特征。本章讲述这些特征,并深入研究代码在运行期的行为。
第3章:接口与API设计
很少有那种写完就不再复用的代码。即使代码不向更多人公开,也依然有可能用在自己的多个项目中。本章讲解如何编写与Objective-C搭配得宜的类。
第4章:协议与分类
协议与分类是两个需要掌握的重要语言特性。若运用得当,则可令代码易读、易维护且少出错。本章将帮助读者精通这两个概念。
第5章:内存管理
Objective-C语言以引用计数来管理内存,这令许多初学者纠结,要是用过以“垃圾收集器”(garbage collector)来管理内存的语言,那么更会如此。“自动引用计数”机制缓解了此问题,不过使用时有很多重要的注意事项,以确保对象模型正确,不致内存泄漏。本章提醒读者注意内存管理中易犯的错误。
第6章:块与大中枢派发
苹果公司引入了“块”这一概念,其语法类似于C语言扩展中的“闭包”(closure)。在Objective-C语言中,我们通常用块来实现一些原来需要很多样板代码才能完成的事情,块还能实现“代码分离”(code separation)。“大中枢派发”(Grand Central Dispatch,GCD)提供了一套用于多线程环境的简单接口。“块”可视为GCD的任务,根据系统资源状况,这些任务也许能并发执行。本章将教会读者如何充分运用这两项核心技术。
第7章:系统框架
大家通常会用Objective-C来开发Mac OS X或iOS程序。在这两种情况下都有一套完整的系统框架可供使用,前者名为Cocoa,后者名为Cocoa Touch。本章将总览这些框架,并深入研究其中某些类。
致  谢
在问到是否愿意写一本Objective-C的书时,我立刻兴奋起来。读过了Effective系列其他书后,我意识到要想写好这本Objective-C书籍可真是个挑战。然而在众人协助之下,这本书终于和大家见面了。
书中好些灵感都源自许多专述Objective-C的精彩博文。笔者要感谢博文作者Mike Ash、Matt Gallagher及“bbum”等人。多年来,这些博客帮助我更深地理解了Objective-C语言。在编撰本书时,NSHipster及Mattt Thompson所写的优秀文章也启迪了我的思路。还要感谢苹果公司提供了极为有用的开发文档。
在供职于MX Telecom期间,得良师益友之助,我学到了许多知识,若没有这段经历,恐怕就无法完成此书了。感谢Matthew Hodgson,令我有机会以一套成熟的C++代码库为基础,开发出公司首个iOS应用程序,在该项目中学到的本领为我参与后续项目打下了基础。
感谢历年来保持联系的各位同仁。大家时而切磋技艺,时而把酒言欢,这对我写作本书来说都是种帮助。
与培生集团旗下团队的合作相当愉快。Trina MacDonald、Olivia Basegio、Scott Meyers及Chris Zahn都在需要时给我以帮助与鼓励。诸位为我提供了专心写书的工具,并回答了必要的问题。
笔者同技术编辑合作得也非常融洽,你们给了我莫大的帮助。仰赖严格的审校,方能使本书内容臻于完美。诸位在检查书稿时认真细致的态度,也令人称赞。
最后我要说,此书能问世,爱妻Helen的理解与支持必不可少。准备动笔那天,我们的第一个孩子降生了,真正开始写作是在几天之后。Helen与Rosie伴我顺利写完这本书,你们俩真棒!

文摘
第1章
熟悉Objective-C
Objective-C通过一套全新语法,在C语言基础上添加了面向对象特性。Objective-C的语法中频繁使用方括号,而且不吝于写出极长的方法名,这通常令许多人觉得此语言较为冗长。其实这样写出来的代码十分易读,只是C++或Java程序员不太能适应。
Objective-C语言学起来很快,但有很多微妙细节需注意,而且还有许多容易为人所忽视的特性。另一方面,有些开发者并未完全理解或是容易滥用某些特性,导致写出来的代码难于维护且不易调试。本章讲解基础知识,后续各章谈论语言及其相关框架中的各个特定话题。
第1条:了解Objective-C语言的起源
Objective-C与C++、Java等面向对象语言类似,不过很多方面有所差别。若是用过另一种面向对象语言,那么就能理解Objective-C所用的许多范式与模板了。然而语法上也许会显得陌生,因为该语言使用“消息结构”(messaging structure)而非“函数调用”(function calling)。Objective-C语言由Smalltalk演化而来,后者是消息型语言的鼻祖。消息与函数调用之间的区别看上去就像这样:
Messaging (Objective-C)
Object *obj = [Object new];
[obj performWith:parameter1 and:parameter2];

Function calling (C++)
Object *obj = new Object;
obj->perform(parameter1, parameter2);
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。如果范例代码中调用的函数是多态的,那么在运行时就要按照“虚方法表”(virtual table)来查出到底应该执行哪个函数实现。而采用消息结构的语言,不论是否多态,总是在运行时才会去查找所要执行的方法。实际上,编译器甚至不关心接收消息的对象是何种类型。接收消息的对象问题也要在运行时处理,其过程叫做“动态绑定”(dynamic binding),第11条会详述其细节。
Objective-C的重要工作都由“运行期组件”(runtime component)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。运行期组件本质上就是一种与开发者所编代码相链接的“动态库”(dynamic library),其代码能把开发者编写的所有程序粘合起来。这样的话,只需更新运行期组件,即可提升应用程序性能。而那种许多工作都在“编译期”(compile time)完成的语言,若想获得类似的性能提升,则要重新编译应用程序代码。
Objective-C是C的“超集”(superset),所以C语言中的所有功能在编写Objective-C代码时依然适用。因此,必须同时掌握C与Objective-C这两门语言的核心概念,方能写出高效的Objective-C代码来。其中尤为重要的是要理解C语言的内存模型(memory model),这有助于理解Objective-C的内存模型及其“引用计数”(reference counting)机制的工作原理。若要理解内存模型,则需明白:Objective-C语言中的指针是用来指示对象的。想要声明一个变量,令其指代某个对象,可用如下语法:
NSString *someString = @"The string";
这种语法基本上是照搬C语言的,它声明了一个名为someString的变量,其类型是NSString*。也就是说,此变量为指向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”(heap space)中,而绝不会分配在“栈”(stack)上。不能在栈中分配Objective-C对象:
NSString stackString;
error: interface type cannot be statically allocated
someString变量指向分配在堆里的某块内存,其中含有一个NSString对象。也就是说,如果再创建一个变量,令其指向同一地址,那么并不拷贝该对象,只是这两个变量会同时指向此对象:
NSString *someString = @"The string";
NSString *anotherString = someString;
只有一个NSString实例,然而有两个变量指向此实例。两个变量都是NSString*型,这说明当前“栈帧”(stack frame)里分配了两块内存,每块内存的大小都能容下一枚指针(在32位架构的计算机上是4字节,64位计算机上是8字节)。这两块内存里的值都一样,就是NSString实例的内存地址。

内容简介
本书是世界级C++开发大师Scott Meyers亲自担当顾问编辑的“Effective Software Development Series”系列丛书中的新作,Amazon全五星评价。从语法、接口与API设计、内存管理、框架等7大方面总结和探讨了Objective-C编程中52个鲜为人知和容易被忽视的特性与陷阱。书中包含大量实用范例代码,为编写易于理解、便于维护、易于扩展和高效的Objective-C应用提供了解决方案。
全书共7章。第1章通论与Objective-C的核心概念相关的技巧;第2章讲述的技巧与面向对象语言的重要特征(对象、消息和运行期)相关;第3章介绍的技巧与接口和API设计相关;第4章讲述协议与分类相关的技巧;第5章介绍内存管理中易犯的错误以及如何避免犯这些错误;第6章介绍块与大中枢派发相关的技巧;第7章讲解使用Cocoa和Cocoa Touch系统框架时的相关技巧。

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