ios学习路线—Objective-C(新特性)

1.方法顺序无关 
objective-c类由声明文件h和实现文件m组成，所有的public方法都在h文件中声明，private方法可以写在m文件中，但是在早期的编译环境中需要注意方法的顺序，例如下面的代码，在早期的编译环境会给出警告： 
类和方法声明：

@interface objcnewfeatures : nsobject
-(void)dosomething:(nsstring *) text;
@end

实现:

@implementation objcnewfeatures
-(void)dosomething:(nsstring *)text{
    nslog(@"%@", [text stringbyappendingformat:[selfgetcode]]);
}
-(nsstring *)getcode{
    return@"unicode";
}
@end

早期编译器编译时会出现：warning: instance method ‘-getcode:’ not found…

这是因为根据编译顺序，编译器不知道在dosomething之后还有getcode方法，所以会给出警告。解决办法有多种，比如可以把getcode方法放到dosomething之前，也可以提前声明私有方法，如下： 在m文件中增加：

@interfaceobjcnewfeatures()
-(nsstring *)getcode;
@end

新版编译器在llvm中增加了新特性，改变了顺序编译的方式，首先扫描方法声明，然后再对其实现部分进行编译。这样无论是public还是private方法，就变得顺序无关了。目前xcode的最新版本4.3.3采用的默认编译器是apple llvm compiler 3.1，以上代码在最新的编译环境下正常运行。

2.枚举类型的改进
在os x v10.5之前，我们如何在objective-c中定义一个枚举类型呢？如下：

typedef enum { 
    objectivec,
    java, 
    ruby, 
    python, 
    erlang 
}language;

这种写法简单明了，用起来也不复杂，但是有一个问题，就是其枚举值的数据范围是模糊的，这个数值可能非常大，可能是负数，无法界定。

在os x v10.5之后和ios中，你可以这样写：

enum {
    objectivec,
    java,
    ruby,
    python,
    erlang
};
typedef nsuinteger language;

这种写法的好处是，首先这个枚举的数据类型是确定的，无符号整数。其次由于我们采用了 nsuinteger，可以不用考虑32位和64位的问题。带来的问题是数据类型和枚举常量没有显式的关联。 
在xcode4.4中，你可以这样写枚举了：

typedef enum language : nsuinteger{
    objectivec,
    java, 
    ruby, 
    python, 
    erlang 
}language;

在列出枚举内容的同时绑定了枚举数据类型nsuinteger，这样带来的好处是增强的类型检查和更好的代码可读性。

当然，对于普通开发这来说，枚举类型可能不会涉及到复杂的数据，使用之前的两种写法也不会有什么大问题。无论如何，在xcode4.4发布之后，我们就可以尝试采用新的写法了。

3.属性合成
每个开发人员对property都很熟悉，我们需要为类定义属性，编写getter和setter方法。那么我们在objective-c中是如何进行处理属性呢？很简单，首先在h文件中定义属性：

@property (strong) nsstring *name;

然后在m文件中使用@synthesize指令实现属性的accessor方法和定义实例变量ivar：

@synthesize name = _name;

@synthesize的含义是，如果没有进行重载的情况下，编译器会根据读写属性自动为类实例变量_name生成getter和setter方法。当然，你也可以用@dynamic指令指定该属性的相关方法由开发人员实现。

这样看起来是不是已经很简单了？但是没有最简单只有更简单。在xcode4.4中，我们可以省略掉@synthesize name = name;这一行，完全交给编译器去实现。也就是说在h文件中声明属性name后，就可以直接在实现文件中使用该属性的getter和setter方法，并使用实例变量name。并且编译器会根据属性的可读和可写自动判断是否提供setter方法。

那么在这种情况下，如果你声明了@dynamic的属性，编译器该如何处理呢？所有synthesize相关的特性将不再起作用，你需要自己去实现属性的相关方法。

总接一下属性合成的新特性：
除非明确说明，否则属性相关的accessor方法（getter和setter）将自动生成。
除非所有的accessor方法提供实例变量，否则实例变量（例如_name）会自动生成。
如果使用了@synthesize，并没有提供实力变量名的话，会自动生成。
如果使用了@dynamic，那么自动合成无效，需要开发者自己实现。
core data的nsmanagedobject及其子类不使用默认的属性合成功能。

4.语法简化
很多刚从其他编程语言转到objective-c的同学看到长长的函数名会感到崩溃，不过我在上一篇文章中也提到过，这种语法让消息的传递像一个英语句子，大大增强了可读性。比如你想初始化一个浮点数，需要这么写：

nsnumber value = [nsnumber numberwithfloat:123.45f];

从这句中我们能够明确的知道代码的含义，但是，是否连简单的赋值语句也要这么处理呢？苹果在本次新特性中采用了折中的处理方式，针对很多基础类型采用了简写的方式，实现语法简化。简化以后，我们会发现从语法层面，这些简化的objective-c更像python和ruby等动态语言的语法了。下面我们逐一介绍：
4.1.nsnumber
简化前的写法:

nsnumber *value;
value = [nsnumber numberwithint:12345];
value = [nsnumber numberwithfloat:123.45f];
value = [nsnumber numberwithdouble:123.45];
value = [nsnumber numberwithbool:yes];

简化后的写法:

nsnumber *value;
value = @12345;
value = @123.45f;
value = @123.45;
value = @yes;

装箱表达式也可以采用类似的写法：

nsnumber *pioversixteen = [nsnumber numberwithdouble: ( m_pi / 16 )];
nsstring *path = [nsstring stringwithutf8string: getenv("path")];

可以分别简写为：

nsnumber *pioversixteen = @( m_pi / 16 );
nsstring *path = @( getenv("path") );

对于字符串表达式来说，需要注意的是表达式的值一定不能是null，否则会抛出异常。

 

4.2.nsarray  对于nsarray的初始化来说，有非常多的写法，这里就不再一一罗列，我们直接看新的写法

nsarray *array;
array = @[];               //空数组
array = @[ a ];          //一个对象的数组
array = @[ a, b, c ]; //多个对象的数组

非常简单，再也不用记住初始化多个对象的数组时，后面还要跟一个倒霉的nil。 现在我们看一下当声明多对象的数组时，编译器是如何处理的：

array = @[ a, b, c ];
编译器生成的代码：
id objects[] = { a, b, c };
nsuinteger count = sizeof(objects)/ sizeof(id);
array = [nsarray arraywithobjects:objects count:count];

好吧，编译器已经为我们把这些简单重复的工作都做了，我们就可以安心解决真正的问题了：）不过有一点要注意，如果a，b，c对象有nil的话，运行时会抛出异常，这点和原来的处理方式不同，编码的时候要多加小心。

4.3.nsdictionary
同样，对于字典这个数据结构来说，有很多种初始化的方式，我们来看新的写法：

nsdictionary *dict;
dict = @{}; //空字典
dict = @{ k1 : o1 }; //包含一个键值对的字典
dict = @{ k1 : o1, k2 : o2, k3 : o3 }; //包含多个键值对的字典

最后我们总接一下容器类数据结构简化的限制： 采用上述写法构建的容器都是不可变的，如果需要生成可变容器，可以传递-mutablecopy消息。例如

nsmutablearray *mutableplanets = [@[
@"mercury", @"venus", @"earth",
@"mars", @"jupiter", @"saturn",
@"uranus", @"neptune"
] mutablecopy];

不能对常量数组直接赋值，解决办法是在类方法(void)initialize进行赋值，如下：

@implementation myclass 
static nsarray *theplanets; 
+ (void)initialize { 
if (self == [myclass class]) { 
　　theplanets = @[ 
　　　　@”mercury”, @”venus”, @”earth”, 
　　　　@”mars”, @”jupiter”, @”saturn”, 
　　　　@”uranus”, @”neptune” 
　　]; 
} } 

没有常量字典

 

5.对象下标 

容器的语法简化让我们不难想到，可以通过下标的方式存取数组和字典的数据。 比如对于数组：

nsarray *array = @[ a, b, c ];

我们可以这样写：

id obj = array[i]; //通过下标方式获取数组对象，替换原有写法：array objectatindex:i];
array[i] = newobj; //也可以直接为数组对象赋值。替换原有写法：[array replaceobjectatindex:i withobject:newobj];

对于字典：

nsdictionary *dict = @{ k1 : o1, k2 : o2, k3 : o3 };

我们可以这样写：

id obj = dict[k2]; //获取o2对象，替换原有写法：[dic objectforkey:k2];
dic[k2] = newobj; //重新为键为k2的对象赋值，替换原有写法：[dic setobject:newobj forkey:k2]

同时，我们自己定义的容器类，只要实现了规定的下标方法，就可以采用下标的方式访问数据。要实现的方法如下：
数组类型的下标方法

- (elementtype)objectatindexedsubscript:(indextype)idx; 
- (void)setobject:(elementtype)object atindexedsubscript:(indextype)idx; 

字典类型的下标方法

- (elementtype)objectforkeyedsubscript:(keytype)key; 
- (void)setobject:(elementtype)object forkeyedsubscript:(keytype)key;

其中需要注意的是indextype必须是整数，elementtype和keytype必须是对象指针。

6.__nonull和_nullable
__nullable表示对象可以是null或nil。
__nonnull表示对象不应该为空。
示例：

@interface testnullabilityclass ()
@property (nonatomic, copy) nsarray * items;
- (id)itemwithname:(nsstring * __nonnull)name;
@end

@implementation testnullabilityclass

...

- (void)testnullability {
// 编译器警告：null passed to a callee that requires a non-null argument
[self itemwithname:nil];

}

- (id)itemwithname:(nsstring * __nonnull)name {
return nil;
}
@end

 

7.lightweight generics轻量级泛型
lightweight generics 轻量级泛型，轻量是因为这是个纯编译器的语法支持（llvm 7.0），和 nullability 一样，没有借助任何 objc runtime 的升级，也就是说，这个新语法在 xcode 7 上可以使用且完全向下兼容（更低的 ios 版本）

7.1.带泛型的容器
这无疑是本次最重大的改进，有了泛型后终于可以指定容器类中对象的类型了：

nsarray<nsstring *> *strings = @[@"sun", @"yuan"];
nsdictionary<nsstring *, nsnumber *> *mapping = @{@"a": @1, @"b": @2};

返回值的 id 被替换成具体的类型后，令人感动的代码提示也出来了：

假如向泛型容器中加入错误的对象，编译器会不开心的：

系统中常用的一系列容器类型都增加了泛型支持，甚至连 nsenumerator 都支持了，这是非常 nice 的改进。和 nullability 一样，我认为最大的意义还是丰富了接口描述信息，对比下面两种写法：

@property (readonly) nsarray *imageurls;
@property (readonly) nsarray<nsurl *> *imageurls;

不用多想就清楚下面的数组中存的是什么，避免了 nsstring 和 nsurl 的混乱。

7.2.自定义泛型类
比起使用系统的泛型容器，更好玩的是自定义一个泛型类，目前这里还没什么文档，但拦不住我们写测试代码，假设我们要自定义一个 stack 容器类：

@interface stack<objecttype> : nsobject
- (void)pushobject:(objecttype)object;
- (objecttype)popobject;
@property (nonatomic, readonly) nsarray<objecttype> *allobjects;
@end

这个 objecttype 是传入类型的 placeholder，它只能在 @interface 上定义（类声明、类扩展、category），如果你喜欢用 t 表示也 ok，这个类型在 @interface 和 @end 区间的作用域有效，可以把它作为入参、出参、甚至内部 nsarray 属性的泛型类型，应该说一切都是符合预期的。我们还可以给 objecttype 增加类型限制，比如：

// 只接受 nsnumber * 的泛型
@interface stack<objecttype: nsnumber *> : nsobject
// 只接受满足 nscopying 协议的泛型
@interface stack<objecttype: id<nscopying>> : nsobject

若什么都不加，表示接受任意类型 ( id )；当类型不满足时编译器将产生 error。
实例化一个 stack，一切工作正常：
对于多参数的泛型，用逗号隔开，其他都一样，可以参考 nsdictionary 的头文件。

 

7.3.协变性和逆变性  当类支持泛型后，它们的 type 发生了变化，比如下面三个对象看上去都是 stack，但实际上属于三个 type：

stack *stack; // stack *
stack<nsstring *> *stringstack; // stack<nsstring *>
stack<nsmutablestring *> *mutablestringstack; // stack<nsmutablestring *>

当其中两种类型做类型转化时，编译器需要知道哪些转化是允许的，哪些是禁止的，比如，默认情况下：

我们可以看到，不指定泛型类型的 stack 可以和任意泛型类型转化，但指定了泛型类型后，两个不同类型间是不可以强转的，假如你希望主动控制转化关系，就需要使用泛型的协变性和逆变性修饰符了：

__covariant - 协变性，子类型可以强转到父类型（里氏替换原则）
__contravariant - 逆变性，父类型可以强转到子类型（wtf?）

协变：

@interface stack<__covariant objecttype> : nsobject

效果：

 

逆变：

@interface stack<__contravariant objecttype> : nsobject

效果：

 

协变是非常好理解的，像 nsarray 的泛型就用了协变的修饰符，而逆变我还没有想到有什么实际的使用场景。

 

8. __kindof  这修饰符还是很实用的，解决了一个长期以来的小痛点，拿原来的 uitableview 的这个方法来说：

- (id)dequeuereusablecellwithidentifier:(nsstring *)identifier;

使用时前面基本会使用 uitableviewcell 子类型的指针来接收返回值，所以这个 api 为了让开发者不必每次都蛋疼的写显式强转，把返回值定义成了 id 类型，而这个 api 实际上的意思是返回一个 uitableviewcell 或 uitableviewcell 子类的实例，于是新的 __kindof 关键字解决了这个问题：

(__kindof uitableviewcell *)dequeuereusablecellwithidentifier:(nsstring *)identifier;

既明确表明了返回值，又让使用者不必写强转。再举个带泛型的例子，uiview 的 subviews 属性被修改成了：

@property (nonatomic, readonly, copy) nsarray<__kindof uiview *> *subviews;

这样，写下面的代码时就没有任何警告了：

uibutton *button = view.subviews.lastobject;

9.宏  ns_assume_nonnull_begin  ns_assume_nonnull_end
在这两个宏之间的代码，所有简单指针对象都被假定为nonnull，因此我们只需要去指定那些nullable的指针。如下代码所示：

ns_assume_nonnull_begin
@interface testnullabilityclass ()

@property (nonatomic, copy) nsarray * itemsns_designated_initializer;

- (id)itemwithname:(nullable nsstring *)name;

@end 
ns_assume_nonnull_end

ns_designated_initializer 这个宏并不是新面孔，可以使用它标志出像 swift 一样的指定构造器和便捷构造器。