iPhone开发指南-应用程序核心

应用程序内核

每个iPhone应用程序都基于UIKit框架而构建，因此拥有同样的核心架构。UIKit提供运行应用程序的关键对象并且协调用户输入处理和屏幕内容显示。应用程序彼此之间区分开来的地方在于如何配置这些缺省对象和它们如何把自定义对象整合到它们的应用程序用户界面和行为中。

尽 管定制你的应用程序用户界面和基本行为发生在你的自定义代码中，仍然有很多定制必须使用在应用程序的最高层。因为这些应用层的定制影响了你的应用程序和系 统以及其它安装程序之间的交互方式，理解什么时候该采取行动而什么时候默认行为已经足够这一点很重要。本章提供了一个核心应用程序架构和高级别定制点方面 的总体描述来帮助你做出决定。

核心应用程序架构

从你的程序被用户启动，到它退出，UIKit框架管理着大多数应用程序关键基础结构。一个iPhone应用程序不断从系统中接收事件并必须响应这些事件。接收事件是UIApplication 对象的工作但是响应这些事件是你自定义代码的责任。为了理解你在哪些地方需要响应事件，其实，这对理解一点整个应用程序生命周期和事件循环也有帮助。下面的章节描述了这些周期并且还提供了一些贯穿iPhone应用程序开发的核心设计模式的总结。

应用程序生命周期

应用程序生命周期构成发生在你的应用程序启动和退出期间的事件序列。在iPhone 操作系统中， 用户通过点击桌面上的菜单启动你的应用程序。在点击发生之后的短时间内，系统显示一些过渡图片并开始通过调用main函数启动你的应用程序。从这一点开始，一大堆的初始化工作被移交给UIKit，它将加载应用程序的用户界面并准备好它的事件循环。在事件循环期间，UIKit 协调你自定义对象的事件交付和应用程序发出命令的响应。当用户执行一个动作会让你的应用程序退出时，UIKit通知你的应用程序并开始这个结束过程。

图1-1 描绘了一个iPhone应用程序的简单生命周期。这个图显示了应用程序启动到退出期间发生的事件序列。在初始化和结束阶段，UIKit发送特定的消息给应用程序代理对象以便其知道发生了什么。在事件循环阶段，UIKit分发事件给你的应用程序自定义事件处理器。处理初始化和结束事件在“Initialization and Termination,” 中描述，而事件处理过程在“The Event-Handling Cycle” 中介绍，在后面的章节将覆盖更多的细节。

Figure 1-1 应用程序生命周期

Main函数

在iPhone应用程序里， main函数功能被最小化了。大部分实际工作是在UIApplicationMain 函数中完成的。 当你在Xcode中开始一个新的应用程序项目时，每个项目模版都提供了一个标准main函数实现如同在 “Handling Critical Application Tasks.”里的那个。Main函数只做了三件事： 创建了一个自释放池（autorelease pool），调用UIApplicationMain，然后释放autorelease pool。 除了很少的特例，你不应该修改它。

Listing 1-1 iPhone应用程序的main函数

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#import   int main(int argc, char *argv[])   {   NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];   int retVal = UIApplicationMain(argc, argv, nil, nil);   [pool release];   return retVal;   }

注意: 自释放池用在内存管理中。它是一个Cocoa机制用来延迟在一个函数体内创建的对象的释放。更多信息参见Memory Management Programming Guide for Cocoa。对于和自释放池相关的iPhone应用程序特定的内存管理指南，参见“Allocating Memory Wisely.”

上述列表中的中心部分UIApplicationMain函数采用了4个参数并使用它们来初始化应用程序。尽管你没必要更改传入参数的默认值，还是值得解释一下它们起动应用程序时的用途。除了argc 和 argv 参数外，这个函数采用两个字符串参数来识别基本类（也就是，应用程序对象类）和应用程序代理类。如果这个基本类字符串为空，UIKit使用UIApplication类作为缺省值。 如果应用程序代理类为空，UIKit假设它为从你的应用程序主nib文件加载的对象其中之一（对于使用Xcode模版创建的应用程序）。 设置这些参数任意一个为非空数值将导致UIApplicationMain 函数在应用程序启动时创建一个相应类实例并为声明的目的使用它。这样，如果你的应用程序使用一个自定义的UIApplication子类（不推荐这样，但是当然是可能的），你将在第三个参数中指定你自定义类的名字。

应用程序代理

监控你的应用程序的高层行为是应用程序代理对象的职责，也就是你提供的自定义对象。代理是用来避免子类化复杂UIKit对象的一个机制，比如缺省的UIApplication对象。和使用子类化以及重写父类方法相反，你无需修改就可以使用这个复杂对象而把自定义的代码放在代理类中。当感兴趣的事件发生时，这个复杂对象发送消息给你的代理对象。你可以使用这些“钩子”来执行自定义代码并实现你需要的行为。

重要: 这个代理设计模式是用来节约你创建应用程序的时间和精力的。所以理解这个模式很重要。想对iPhone应用程序采用的关键设计模式有个总体了解，请参见“Fundamental Design Patterns.” 关于代理和其他UIKit设计模式的更详细的描述，请参见Cocoa Fundamentals Guide.

应用程序代理对象负责处理一些关键的系统消息而且在每个iPhone应用程序中必须存在。这个对象可以是任何你喜欢的类实例，只要它采用了UIApplicationDelegate 协议。 这个协议的方法定义了应用程序生命周期挂载的钩子，同时也是你实现自定义行为的途径。尽管你不需要实现所有的方法，每个应用程序代理应该实现在“Handling Critical Application Tasks.”中描述的方法。

关于UIApplicationDelegate协议的另外的信息，请参见UIApplicationDelegate Protocol Reference。

主Nib文件

另外一个初始化时期发生的任务是加载应用程序的主nib文件。如果应用程序信息property list(Info.plist) 文件包含了NSMainNibFile关键值， 作为初始化过程的一部分，UIApplication 对象加载这个关键值指定的nib文件。主nib文件是为你自动加载的唯一nib文件；但是，你可以按照需要加载其他的nib文件。

Nib 文件是基于磁盘的资源文件，保存了一个或多个对象的一份快照。 一个iPhone应用程序的主nib文件通常包含一个窗口对象，应用程序代理对象，和可能一个或多个其他管理这个窗口的关键对象。加载一个nib文件重新构成nib文件中的对象，从它的磁盘表示转换成一个实际的可以被你的应用程序操作的内存版本。从nib文件中加载的对象和你编程序创建的对象没有区别。不过，对于用户界面而言，图形化的创建和用户界面相关联的对象并存放在nib文件中（使用Interface Builder）比编程实现要简便直观得多。

关于nib文件以及如何使用的更多信息，请参见“Nib Files.”。更多关于如何指定你的应用程序主nib文件的信息，请参见“The Information Property List.”

事件处理循环

当UIApplicationMain 函数初始化了应用程序之后，它起动必要的基础组件来管理这个应用程序的事件和绘制循环，这在图Figure 1-2中描述。当用户和设备交互时，iPhone OS 侦测触摸事件并把它们放到应用程序事件队列中。UIApplication对象的事件处理组件从事件队列顶部提取每个事件并递交给最合适的对象来处理它。比如，一个发生在一个按钮上的触摸事件将会被递交给相应的按钮对象。事件也可以被递交给控制器对象（controller objects）和其他不是直接负责处理该触摸事件的对象。

Figure 1-2 事件和绘画循环

在iPhone OS 多点触摸事件模型中，触摸数据被包装在一个简单的事件对象中(UIEvent)。为了跟踪单独的触摸动作，事件对象中包含了触摸对象(UITouch)，每一个代表一个手指触摸了屏幕。当这个用户把手指放在屏幕上，并四处移动它们，最后从屏幕上移开，系统会在相应的触摸对象中报告每个手指的变化。

当应用程序启动时，系统为这个应用程序创建一个进程和线程。这个初始线程成为应用程序主线程， UIApplication 对象就在这里建立主运行循环（main run loop）并配置应用程序的事件处理编码。图1-3 显示了事件处理编码和主运行循环之间的关系。系统发送的触摸事件被排队直到它们能被应用程序的主循环处理。

Figure 1-3 在主运行循环中处理事件

注意: 一 个运行循环监控一个给定的执行线程的输入源。当一个输入源有数据处理时，这个运行循环唤醒线程并把控制权派发给输入源处理器。当处理完成时，控制权返回运 行循环，继续下一个事件或者如果没有什么事情做的话就让这个线程休眠。你可以安装你自己的输入源，包括端口和时钟，在一个运行循环中使用基础框架中的NSRunLoop 类。更多关于NSRunLoop 以及运行循环的总体描述，请参见Threading Programming Guide.

UIApplication用一个输入源对象配置主运行循环来处理触摸事件，把它们分发给合适的响应者对象。一个响应者对象是从UIResponder 类继承而来并且实现了一个或多个处理触摸事件不同阶段的方法。应用程序中的响应者对象包括UIApplication实例，UIWindow，UIView，和所有UIView子类。 应用程序通常分发事件给代表应用程序的主窗口的UIWindow 对象。这个窗口对象，依次，转发这个事件给它的第一响应者first responder，这通常是发生触摸事件的视图对象(UIView)。

除了定义处理事件的方法之外，UIResponder类还定义了响应者链的程序结构，这是一个协同事件处理的Cocoa机制。响应者链是应用程序中的一个响应者对象连接序列，通常从第一响应者开始。如果第一响应者对象不能处理这个事件，它传递给响应链中的下一个。这个消息继续回溯响应链-给更高级别的响应者对象比如窗口，应用程序，和应用程序代理-直到事件被处理。如果事件最终仍然未被处理，则被抛弃。

处理事件的响应者对象倾向于在移动中设置一系列程序动作而导致应用程序重画所有或它的用户界面的一部分（以及其它可能的输出，比如播放声音）。例如，一个控制器对象 （也就是，一个UIControl子 类），通过发送一个动作消息给另外一个对象来处理一个事件，通常这个控制器管理着当前激活视图集。当处理当前消息时，这个控制器可能改变用户界面或者调整 视图位置，需要部分视图重新绘制自己。当这个发生时，视图和绘图基础组件接管并以可能的最有效率的方式来处理这些必要的重绘事件。

关于更多事件，响应者以及你如何在自定义对象中处理事件的信息，请参见“Event Handling.”

关于窗口和视图如何和事件处理机制融为一体，请参见“The View Interaction Model.”

关于图形基础组件以及视图如何更新的其他信息，请参见“The View Drawing Cycle.”

基本设计模式

UIKit框架的设计融合了许多Mac OS X上的Cocoa应用程序创建的设计模式。理解这些模式对于创建iPhone应用程序是关键的，所以值得花一些时间来了解它们。下面提供了一个这些设计模式的总体描述：

表1-1 iPhone应用程序使用的设计模式
设计模式	描述
模型-视图-控制器（Model-View-Controller）	The Model-View-Controller (MVC) 设计模式是一种把你的应用程序划分为独立的功能块的方法。模型（model）部分定义了应用程序底层数据引擎并负责维护数据完整性。视图（view）部分定义了应用程序的用户界面并且没有关于用于显示的原始数据的明确知识。控制器（controller）部分作为模型和视图之间的桥梁并负责促进它们彼此之间的更新。
代理（Delegation）	代理（delegation） 设计模型是无需通过子类化就可以修改复杂对象的设计模式，你可以按原样使用复杂对象然后把任意的自定义修改其行为的代码放在一个单独的对象里面，也就是代理对象。在预定义时期，复杂对象调用代理对象的方法以给它运行自定义代码的机会。
目标-行为（Target-action）	控件使用目标-行为（target-action）设计模式来把用户交互通知给你的应用程序。当用户和控件以预定方式交互时（比如通过触击一个按钮），这个控件发送一个消息（动作）给你指定的对象（目标）。在接收这个动作消息后，目标对象然后可以用一种恰当的方式响应（比如根据按中的按钮更新应用程序状态）。
托管内存模型（Managed memory model）	Objective-C 语言使用一个引用技术机制来决定什么时候从内存中释放对象。当一个对象第一次创建时，引用计数为1。其它对象可以使用这个对象的retain, release, 或autorelease方法来恰当的增加和减少计数值。当一个对象引用计数为0时，Objective-C运行时调用对象的清除方法然后释放它。