《編寫高質(zhì)量OC代碼》已順利完成一二三四五六七八篇！
附上鏈接：
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（一）—— 簡(jiǎn)介
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（二）—— 面向?qū)ο?/a>
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（三）—— 接口和API設(shè)計(jì)
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（四）—— 協(xié)議與分類
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（五）—— 內(nèi)存管理機(jī)制
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（六）—— block專欄
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（七）—— GCD專欄
iOS 編寫高質(zhì)量Objective-C代碼（八）—— 系統(tǒng)框架
這篇將從面向?qū)ο?/strong>的角度分析如何提高OC的代碼質(zhì)量。
一、理解“ 屬性 ”這一概念
屬性（@property）是OC的一項(xiàng)特性。
@property：編譯器會(huì)自動(dòng)生成實(shí)例變量和getter和setter方法。
For Example：
@property (nonatomic, strong) UIView *qiShareView;
等價(jià)于：
@synthesize qiShareView = _qiShareView;
- (UIView *)qiShareView;
- (void)setQiShareView:(UIView *)qiShareView;
如果不希望生成存取方法和實(shí)例變量，那就要使用@dynamic關(guān)鍵字
@dynamic qiShareView;
屬性特質(zhì)有四類：
- 原子性：默認(rèn)為
atomic-
nonatomic：非原子性，讀寫時(shí)不加同步鎖 -
atomic：原子性，讀寫時(shí)加同步鎖
-
- 讀寫權(quán)限：默認(rèn)為
readwrite-
readwrite：讀寫，擁有getter和setter方法 -
readonly：只讀，僅擁有getter方法
-
- 內(nèi)存管理：
-
assign：對(duì)“純量類型”做簡(jiǎn)單賦值操作（NSInteger、CGFloat等）。 -
strong：強(qiáng)擁有關(guān)系，設(shè)置方法 保留新值，并釋放舊值。 -
weak：弱擁有關(guān)系，設(shè)置方法 不保留新值，不釋放舊值。當(dāng)指針指向的對(duì)象銷毀時(shí)，指針置nil。 -
copy：拷貝擁有關(guān)系，設(shè)置方法不保留新值，將其拷貝。 -
unsafe_unretained：非擁有關(guān)系，目標(biāo)對(duì)象被釋放，指針不置nil，這一點(diǎn)和assign一樣。區(qū)別于weak
-
- 方法名：
-
getter=<name>：指定get方法的方法名，常用 -
setter=<name>：指定set方法的方法名，不常用
例如：
-
@property (nonatomic, getter=isOn) BOOL on;
在iOS開發(fā)中，99.99..%的屬性都會(huì)聲明為nonatomic。
一是atomic會(huì)嚴(yán)重影響性能，
二是atomic只能保證讀/寫操作的過程是可靠的，并不能保證線程安全。
關(guān)于第二點(diǎn)可以參考我的博客:iOS 為什么屬性聲明為atomic依然不能保證線程安全？
二、在對(duì)象內(nèi)部盡量直接訪問實(shí)例變量
- 實(shí)例變量（ _屬性名 ）訪問對(duì)象的場(chǎng)景：
- 在
init和dealloc方法中，總是應(yīng)該通過訪問實(shí)例變量讀寫數(shù)據(jù) - 沒有重寫
getter和setter方法、也沒有使用KVO監(jiān)聽 - 好處：不走OC的方法派發(fā)機(jī)制，直接訪問內(nèi)存讀寫，速度快，效率高。
- 在
For Example：
- (instancetype)initWithDic:(NSDictionary *)dic {
self = [super init];
if (self) {
_qi = dic[@"qi"];
_share = dic[@"share"];
}
return self;
}
- 用存取方法訪問對(duì)象的場(chǎng)景：
- 重寫了
getter/setter方法（比如：懶加載） - 使用了
KVO監(jiān)聽值的改變
- 重寫了
For Example：
- (UIView *)qiShareView {
if (!_qiShareView) {
_qiShareView = [UIView new];
}
return _qiShareView;
}
三、理解“對(duì)象等同性”
思考下面輸出什么？
NSString *aString = @"iPhone 8";
NSString *bString = [NSString stringWithFormat:@"iPhone %i", 8];
NSLog(@"%d", [aString isEqual:bString]);
NSLog(@"%d", [aString isEqualToString:bString]);
NSLog(@"%d", aString == bString);
答案是110
==操作符只是比較了兩個(gè)指針?biāo)笇?duì)象的地址是否相同，而不是指針?biāo)傅膶?duì)象的值
所以最后一個(gè)為0
四、以類族模式隱藏實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)
為什么下面這個(gè)例子的if永遠(yuǎn)為false？
id maybeAnArray = @[];
if ([maybeAnArray class] == [NSArray class]) {
//Code will never be executed
}
因?yàn)?code>[maybeAnArray class] 的返回永遠(yuǎn)不會(huì)是NSArray，NSArray是一個(gè)類族，返回的值一直都是NSArray的實(shí)體子類。大部分collection類都是某個(gè)類族中的抽象基類
所以上面的if想要有機(jī)會(huì)執(zhí)行的話要改成
id maybeAnArray = @[];
if ([maybeAnArray isKindOfClass [NSArray class]) {
// Code probably be executed
}
這樣判斷的意思是，maybeAnArray這個(gè)對(duì)象是否是NSArray類族中的一員
使用類族的好處：可以把實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏再一套簡(jiǎn)單的公共接口后面
五、在既有類中使用關(guān)聯(lián)對(duì)象存放自定義數(shù)據(jù)
先引入runtime類庫(kù)
#import <objc/runtime.h>
objc_AssociationPolicy（對(duì)象關(guān)聯(lián)策略類型）：
| objc_AssociationPolicy（關(guān)聯(lián)策略類型） | 等效的@property屬性 |
|---|---|
| OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN | 等效于 assign |
| OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC | 等效于 nonatomic, retain |
| OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC | 等效于 nonatomic, copy |
| OBJC_ASSOCIATION_RETAIN | 等效于 retain |
| OBJC_ASSOCIATION_COPY | 等效于 copy |
三個(gè)方法管理關(guān)聯(lián)對(duì)象：
- objc_setAssociatedObject（設(shè)置關(guān)聯(lián)對(duì)象）
/**
* Sets an associated value for a given object using a given key and association policy.
*
* @param object The source object for the association.
* @param key The key for the association.
* @param value The value to associate with the key key for object. Pass nil to clear an existing association.
* @param policy The policy for the association. For possible values, see “Associative Object Behaviors.”
*/
OBJC_EXPORT void
objc_setAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key,
id _Nullable value, objc_AssociationPolicy policy)
- objc_getAssociatedObject（獲得關(guān)聯(lián)對(duì)象）
/**
* Returns the value associated with a given object for a given key.
*
* @param object The source object for the association.
* @param key The key for the association.
*
* @return The value associated with the key \e key for \e object.
*/
OBJC_EXPORT id _Nullable
objc_getAssociatedObject(id _Nonnull object, const void * _Nonnull key)
- objc_removeAssociatedObjects（去除關(guān)聯(lián)對(duì)象）
/**
* Removes all associations for a given object.
*
* @param object An object that maintains associated objects.
*
* @note The main purpose of this function is to make it easy to return an object
* to a "pristine state”. You should not use this function for general removal of
* associations from objects, since it also removes associations that other clients
* may have added to the object. Typically you should use \c objc_setAssociatedObject
* with a nil value to clear an association.
*
*/
OBJC_EXPORT void
objc_removeAssociatedObjects(id _Nonnull object)
小結(jié)：
- 可以通過“關(guān)聯(lián)對(duì)象”機(jī)制可以把兩個(gè)對(duì)象聯(lián)系起來(lái)
- 定義關(guān)聯(lián)對(duì)象可以指定內(nèi)存管理策略
- 應(yīng)用場(chǎng)景：只有在其他做法（代理、通知等）不可行時(shí)，才可以選擇使用關(guān)聯(lián)對(duì)象。這種做法難于找bug
六、理解objc_msgSend（對(duì)象的消息傳遞機(jī)制）
首先我們要區(qū)分兩個(gè)基本概念：
1 .靜態(tài)綁定（static binding）：在編譯期就能決定運(yùn)行時(shí)所應(yīng)調(diào)用的函數(shù)。代表語(yǔ)言：C、C++等
2 .動(dòng)態(tài)綁定 （dynamic binding）：所要調(diào)用的函數(shù)直到運(yùn)行期才能確定。代表語(yǔ)言：OC、swift等
OC是一門強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言，它的動(dòng)態(tài)性體現(xiàn)在它強(qiáng)大的runtime機(jī)制上。
解釋：在OC中，如果向某對(duì)象傳遞消息，那就會(huì)使用動(dòng)態(tài)綁定機(jī)制來(lái)決定需要調(diào)用的方法。在底層，所有方法都是普通的C語(yǔ)言函數(shù)，然而對(duì)象收到消息后，由運(yùn)行期決定究竟調(diào)用哪個(gè)方法，甚至可以在程序運(yùn)行時(shí)改變，這些特性使得OC成為一門強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言。
底層實(shí)現(xiàn)：基于C語(yǔ)言函數(shù)實(shí)現(xiàn)。
- 實(shí)現(xiàn)的基本函數(shù)是
objc_msgSend，定義如下：
void objc_msgSend(id self, SEL cmd, ...)
這是一個(gè)參數(shù)個(gè)數(shù)可變的函數(shù)，第一參數(shù)代表接受者，第二個(gè)參數(shù)代表選擇子（OC函數(shù)名），之后的參數(shù)就是消息中傳入的參數(shù)。
- 舉例：git提交
id return = [git commit:parameter];
上面的方法會(huì)在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)換成如下的OC函數(shù)：
id return = objc_msgSend(git, @selector(commit), parameter);
objc_msgSend函數(shù)會(huì)在接收者所屬的類中搜尋其方法列表，如果能找到這個(gè)跟選擇子名稱相同的方法，就跳轉(zhuǎn)到其實(shí)現(xiàn)代碼，往下執(zhí)行。若是當(dāng)前類沒找到，那就沿著繼承體系繼續(xù)向上查找，等找到合適方法之后再跳轉(zhuǎn) ，如果最終還是找不到，那就進(jìn)入消息轉(zhuǎn)發(fā)（下一條具體展開）的流程去進(jìn)行處理了。
可是如果每次傳遞消息都要把類中的方法遍歷一遍，這么多消息傳遞加起來(lái)肯定會(huì)很耗性能。所以以下講解OC消息傳遞的優(yōu)化方法。
OC對(duì)消息傳遞的優(yōu)化：
-
快速映射表（緩存）優(yōu)化：
objc_msgSend在搜索這塊是有做緩存的，每個(gè)OC的類都有一塊這樣的緩存，objc_msgSend會(huì)將匹配結(jié)果緩存在快速映射表(fast map)中，這樣以來(lái)這個(gè)類一些頻繁調(diào)用的方法會(huì)出現(xiàn)在fast map中，不用再去一遍一遍的在方法列表中搜索了。 -
尾調(diào)用優(yōu)化：
原理：這里專門總結(jié)了一篇博客。 鏈接：看這里看這里~~
好處：最大限度的合理的分配使用的資源，避免過早發(fā)生棧溢出的現(xiàn)象。
七、理解消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制
首先區(qū)分兩個(gè)基本概念：
1 .消息傳遞：對(duì)象正常解讀消息，傳遞過去（見上一條）。
2 .消息轉(zhuǎn)發(fā)：對(duì)象無(wú)法解讀消息，之后進(jìn)行消息轉(zhuǎn)發(fā)。
消息轉(zhuǎn)發(fā)完整流程圖：
流程解釋：
- 第一步：調(diào)用
resolveInstanceMethod：征詢接受者（所屬的類）是否可以添加方法以處理未知的選擇子？(此過程稱為動(dòng)態(tài)方法解析）若有，轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)束。若沒有，走第二步。 - 第二步：調(diào)用
forwardingTargetForSelector：詢問接受者是否有其他對(duì)象能處理此消息。若有，轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)束，一切如常。若沒有，走第三步。 - 第三步：調(diào)用
forwardInvocation：運(yùn)行期系統(tǒng)將消息封裝到NSInvocation對(duì)象中，再給接受者一次機(jī)會(huì)。 - 最后：以上三步還不行，就拋出異常：
unrecognized selector sent to instance xxxx
八、用“方法調(diào)配技術(shù)”調(diào)試“黑盒方法”
方法調(diào)配（Method Swizzling）：使用另一種方法實(shí)現(xiàn)來(lái)替換原有的方法實(shí)現(xiàn)。（實(shí)際應(yīng)用中，常用此技術(shù)向原有實(shí)現(xiàn)中添加新的功能。）
<objc/runtime.h>里的兩個(gè)常用的方法：
- 獲取給定類的指定實(shí)例方法：
/**
* Returns a specified instance method for a given class.
*
* @param cls The class you want to inspect.
* @param name The selector of the method you want to retrieve.
*
* @return The method that corresponds to the implementation of the selector specified by
* \e name for the class specified by \e cls, or \c NULL if the specified class or its
* superclasses do not contain an instance method with the specified selector.
*
* @note This function searches superclasses for implementations, whereas \c class_copyMethodList does not.
*/
OBJC_EXPORT Method _Nullable
class_getInstanceMethod(Class _Nullable cls, SEL _Nonnull name)
- 交換兩種方法實(shí)現(xiàn)的方法：
/**
* Exchanges the implementations of two methods.
*
* @param m1 Method to exchange with second method.
* @param m2 Method to exchange with first method.
*
* @note This is an atomic version of the following:
* \code
* IMP imp1 = method_getImplementation(m1);
* IMP imp2 = method_getImplementation(m2);
* method_setImplementation(m1, imp2);
* method_setImplementation(m2, imp1);
* \endcode
*/
OBJC_EXPORT void
method_exchangeImplementations(Method _Nonnull m1, Method _Nonnull m2)
利用這兩個(gè)方法就可以交換指定類中的指定方法。在實(shí)際應(yīng)用中，我們會(huì)通過這種方式為既有方法添加新功能。
For Example：交換method1與method2的方法實(shí)現(xiàn)
Method method1 = class_getInstanceMethod(self, @selector(method1:));
Method method2 = class_getInstanceMethod(self, @selector(method2:));
method_exchangeImplementations(method1, method2);
九、理解“類對(duì)象”的用意
Objective-C類是由Class類型來(lái)表示的，實(shí)質(zhì)是一個(gè)指向objc_class結(jié)構(gòu)體的指針。它的定義如下：
typedef struct objc_class *Class;
在<objc/runtime.h>中能看到他的實(shí)現(xiàn)：
struct objc_class {
Class _Nonnull isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //!< 指向metaClass(元類)的指針
#if !__OBJC2__
Class _Nullable super_class OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 父類
const char * _Nonnull name OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 類名
long version OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 類的版本信息，默認(rèn)為0
long info OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 類信息，供運(yùn)行期使用的一些位標(biāo)識(shí)
long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 該類的實(shí)例變量大小
struct objc_ivar_list * _Nullable ivars OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 該類的成員變量鏈表
struct objc_method_list * _Nullable * _Nullable methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 方法定義的鏈表
struct objc_cache * _Nonnull cache OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 方法緩存表
struct objc_protocol_list * _Nullable protocols OBJC2_UNAVAILABLE; //!< 協(xié)議鏈表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;
/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */
此結(jié)構(gòu)體存放的是類的“元數(shù)據(jù)”（metadata)，例如類的實(shí)例實(shí)現(xiàn)了幾個(gè)方法，父類是誰(shuí)，具備多少實(shí)例變量等信息。
這里的isa指針指向的是另外一個(gè)類叫做元類（metaClass)。那什么是元類呢？元類是類對(duì)象的類。也可以換一種容易理解的說(shuō)法：
- 當(dāng)你給對(duì)象發(fā)送消息時(shí)，
runtime處理時(shí)是在這個(gè)對(duì)象的類的方法列表中尋找 - 當(dāng)你給類發(fā)消息時(shí)，
runtime處理時(shí)是在這個(gè)類的元類的方法列表中尋找
我們來(lái)看一個(gè)很經(jīng)典的圖來(lái)加深理解：
可以總結(jié)如下：
- 每一個(gè)
Class都有一個(gè)isa指針指向一個(gè)唯一的Meta Class（元類） - 每一個(gè)
Meta Class的isa指針都指向最上層的Meta Class，這個(gè)Meta Class是NSObject的Meta Class。(包括NSObject的Meta Class的isa指針也是指向的NSObject的Meta Class) - 每一個(gè)
Meta Class的super class指針指向它原本Class的Super Class的Meta Class(這里最上層的NSObject的Meta Class的super class指針還是指向自己) - 最上層的
NSObject Class的super class指向nil
最后，特別致謝《Effective Objective-C 2.0》第二章
