實際工作中用繼承方式來自定義子類的情況並不多見(在Cocoa框架內), 雖然有時使用繼承的確比較方便.

原則:除非Cocoa需要你使用繼承來自定義行為,否則不應該使用.

絕大多數Cocoa Touch類都不需要進行繼承(有些在文檔中明確表示不能繼承), 因為有Delegation的存在.

推薦使用委托來添加自定義行為.

比如UIApplication對象, 它的許多行為都轉交給AppDelegate對象進行代理. 而AppDelegate類並不是繼承自UIApplication類,而是接受了UIApplicationDelegate**協議**.

2 Categories and Extensions

Category在OC中表示類擴展(具名類擴展),而Cocoa中大量使用Category對類進行組織. 相當於是Swift中的Extension.

利用Extension, 可將類方法或對象方法注入到類中.

Swift中廣泛使用extension,原因有兩點:

2.1 How Swift Uses Extensions

比如在Swift.h頭文件中,使用了許多Extension添加屬性或行為.

頭文件中Array的Extension:

extension Array : CustomStringConvertible, CustomDebugStringConvertible {
    /// A textual representation of `self`.
    public var description: String { get }
    /// A textual representation of `self`, suitable for debugging.
    public var debugDescription: String { get }
}

extension Array {
    /// Call `body(p)`, where `p` is a pointer to the `Array`'s
    /// contiguous storage. If no such storage exists, it is first created.
    ///
    /// Often, the optimizer can eliminate bounds checks within an
    /// array algorithm, but when that fails, invoking the
    /// same algorithm on `body`'s argument lets you trade safety for
    /// speed.
    public func withUnsafeBufferPointer(@noescape body: (UnsafeBufferPointer) throws -> R) rethrows -> R
    /// Call `body(p)`, where `p` is a pointer to the `Array`'s
    /// mutable contiguous storage. If no such storage exists, it is first created.
    ///
    /// Often, the optimizer can eliminate bounds- and uniqueness-checks
    /// within an array algorithm, but when that fails, invoking the
    /// same algorithm on `body`'s argument lets you trade safety for
    /// speed.
    ///
    /// - Warning: Do not rely on anything about `self` (the `Array`
    ///   that is the target of this method) during the execution of
    ///   `body`: it may not appear to have its correct value.  Instead,
    ///   use only the `UnsafeMutableBufferPointer` argument to `body`.
    public mutating func withUnsafeMutableBufferPointer(@noescape body: (inout UnsafeMutableBufferPointer) throws -> R) rethrows -> R
}

代碼中的Extension為協議擴展.

協議擴展在功能上講是完全沒有必要的, 因為可以在Array類中將這些全部寫進去. 但為了便於理解, 故按照邏輯功能將類的方法或屬性劃分成一個個獨立的擴展.

2.2 How You Use Extensions

Swift中允許定義全局函數, 這樣做沒有什麼錯. 但卻不滿足OO編程中對封裝的要求, 故更好的方式是將函數寫到類中去.

假如僅僅為了添加幾個方法而去繼承一個龐大的類,這樣的做法往往得不償失, 並且很可能不能幫助你完成想完成的任務.(比如想添加一個函數處理多種不同類型, 如果使用繼承, 可能這個方法就只能處理該類對象,而其他類對象的處理又必須重新定義方法), Extension還可用在Enum, Struct上, 而繼承只能在Class上使用.

而且還有個好處, 如果將某方法用Extension插入到類中, 該類的全部子類都自動獲得該方法.

比如要讓一個UIButton和UIBarButton都具有某個行為,可以聲明具有該行為的Protocol, 然後在Protocol的extension中實現該方法, 那麼,這兩個類只需要接受Protocol,便自動擁有了該方法,而無需自己實現. 這樣的Extension就是協議擴展.

protocol ButtonLike {//協議聲明
  func behaveLikeAButton()
}
extension ButtonLike {//協議extension,即實現
  func behaveLikeAButton {
    //...
}
//在使用時,只需聲明即可, 用協議擴展類.
extension UIButton : ButtonLike {}
extension UIBarButton : ButtonLike{}
}

這個辦法可用於為若干類統一添加行為.

總結一下添加自定義行為的兩個辦法:

定義某個類的Extension:

extension UIViewController {  //直接擴展類添加方法
func saySomething {
    print("hello")
}
}
//...
//使用時,比如在ViewController的viewDidLoad方法中:
self.saySomething()       //輸出hello

協議擴展

protocol someBehavior {
    func saySomething()
}
extension someBehavior {  
//這裡理解為擴展該協議,實際和擴展類的道理一樣,反正extension中必須有實現
//找到了,如果想分別定義不同行為,又想接受統一個protocol,則這裡留空,然後在每個聲明中去實現.
    func saySomething() {
        print("good morning")
}
}
//...
//使用時,先這樣聲明,這個語法必須記住:
extension UIViewController : someBehavior {}  //聲明這個類接受協議擴展
extension UIView : someBehavior {}
//...
//然後就可以使用了,比如在UIViewController的子類ViewController中:
self.saySomething()       //輸出good morning

2.3 How Cocoa Uses Categories

Cocoa使用Category對類進行組織. 將類按功能分割為若干組成部分, 每個部分便對應一個Category, 並且每個Category對應一個頭文件.

這樣的方式會對文檔查詢造成影響. 比如文檔中對NSString類聲明只說了三個文件: NSString.h, NSPathUtilities.h和NSURL.h, 但NSStringDrawing.h卻沒有提到(而是在NSString UIKit Addtions中), 不得不說這是Cocoa文檔瑕疵所在.

3 Protocols

OC的Protocol和Swift的Protocol可以相互轉化, 而且在Swift中被標記@objc的protocol可以被OC使用.

例如Cocoa中的對象復制時, 有的對象可被復制, 而有的卻不能. 因為Cocoa中定義了一個復制對象協議: NSCopying.

NSCopying在NSObject.h中實現, 但NSObject沒有接受這個協議.

接受這個協議的類可以使用它:

let s = "hello".copyWithZone(nil)

比如遵守某個協議的屬性:

weak var dataSource : UITableViewDataSource?

意思是:不管dataSource是什麼類型的,只要它是**接受**UITableViewDataSource協議的類型對象,就可以賦值給dataSource屬性.

這裡接受的意思是類聲明中包含該協議, 並且類中實現了required方法.

協議的另外一個場景: 代理協議.

比如在UIApplication中有一個屬性:

unowned(unsafe) var delegate : UIApplicationDelegate?

這個屬性用於指定它的代理對象.

Cocoa中協議都有其單獨文檔, 列出協議內的方法.

比如上面代碼中, UIApplicationDelegate就是一個協議.

當一個類接受某協議之後,它的行為變得更多了,這時不僅要關注類的行為,還要關注協議中聲明的行為.並且,還需要關注它父類行為和父類接受的協議所規定的父類的額外行為…

3.1 Informal Protocols

Informal Protocol並非真的指協議,它是給編譯器提供方法聲明的一種途徑,好讓編譯器不再抱怨.

實現Informal Protocol的兩種途徑:

這種技術之前用得很多,不過自從protocol中有了optional方法之後就替代了它. 但是在Cocoa中還有少部分使用Informal protocol的情況.

3.2 Optional Methods

所有的OC協議,以及在Swift中用@objc聲明的協議,都可以擁有Optional方法.

當對象接收一個它無法處理的消息時(它裡面沒有這個方法), 那就會出錯,並拋出異常.

但如果類中有這個方法的聲明時, 表明這個類有處理這個消息的能力,只是還沒有實現. 這樣就可以避免出現異常(這就是Informal protocol的用途, 也即Optional的作用)

OC中調用respondsT:Selector:來判斷某對象能否響應某方法, Swift也使用類似方法.

比如下面的協議:

@objc protocol Flier {
    optional var song : String {get}    //只讀屬性
    optional func sing()
}

假如某類型接受該協議, 向這種類型對象發送sing?()消息, 系統會自動調用respondsToSelector:判斷對象能否處理該消息, 然後再決定是否發送該消息給對象(這樣便不會出現異常).

當使用Optional方法的時候會調用respondsToSelector:, 有一部分額外開銷.

4 Some Foundation Classes

在開始正式編程之前,需要了解一些常用的類, 詳見 Foundation Framework Reference.

4.1 Useful Structs and Constants

NSRange:

它是一個C結構體, 具有兩個屬性: location和length.

比如location是1, length是2, 表示第零個元素和第一個元素.

使用NSMakeRange創造NSRange.

Swift裡面有Range Struct, 可以將NSRange轉換為Swift中的Range,方法是:

let r = NSRange().toRange()  //可選類型的Range.

NSNotFound是一個整形常量,用於指示未找到的情況.

許多的查找方法都會返回NSNotFound,比如下面的:

    let arr = ["hey"] as NSArray
       let ix = arr.indexOfObject("he")
       if ix == NSNotFound {
           print("it's not here.")
       }

如果找到的話, indexOf方法就會返回一個可選值包裝的Int, 否則就是nil.

如果返回的是NSRange的話,那麼location的值就會是NSNotFound.

Swift可以自動處理轉換問題,使得用戶不必擔心與NSNotFound比較會出問題.

比如NSString的rangeOfString:返回值是NSRange, 如果NSRange中的location值是NSNotFound的話, 那麼對應Swift的Range值就是nil:

let s = NSString(string: "hello world")
let y = s.rangeOfString("good").toRange()    //y的值為nil.

這樣的好處是:假如你需要一個Swift中的Range, 可以用這個NSRange轉換出一個Range; 假如你需要一個NSRange, 那直接使用即可, 它可以直接同Cocoa交互.

let s = "hello" as NSSring
let r = s.indexOfString("ha")    //這樣r即為一個NSRange
if r.location == NSNotFound {
    print("it wasn't found")
}

4.2 NSString and Friends

NSString是Cocoa中的字符串, NSString被橋接到Swift的String, 它們二者可以自動轉換.

可將Swfit的String作為參數傳遞給需要NSString的函數,也可以在String上面使用NSString的方法等等.

比如

let s = "hello"
let s2 = s.capitalizedString    
//capitalizedString 返回NSString,但s2為HELLO,是Swift的String

轉換過程是: 在s上調用capitalizedString:方法時, 先將它自動轉換為NSString, 然後調用方法, 方法返回一個NSString, 再被自動轉換成String賦值給s2.

這樣的好處是可以直接在String上直接使用NSString方法,但如果你沒有import Foundation, 則會出錯(但模擬不了…).

但有時轉換無法自動完成,比如:

let s = "my"
let s2 = s.stringByAppendingPathExtension("text")   //報錯
let s3 = s.substringToIndex(1)  //報錯

解決辦法都是先將s轉換為NSString再調用即可:

let s2 = (s as NSString).stringsubstringToIndex(1)

具體的原因是由於NSString和String在元素的表示上面存在差異造成的, 詳見蘋果String Programming Guide.

還有一個注意點就是NSString是不可變的,要使用它的可變版本,則用NSMutableString.

比如:

let s3 = "abcdefg"  //s3是Swift的String
let s4 = NSMutableString(string: s3)    //s4是NSMutableString
s4.deleteCharactersInRange(NSMakeRange(1, 3))
let s5 = (s4 as String) + "hh" //s5 is a Swift String

在以後的編程中,經常會需要在String和NSString的”連接橋”上過來過去,但多數情況是在NSString這邊, 因為許多優秀方法都在Cocoa裡面, 比如字符串搜索:

下面的例子裡,嘗試將文本中所有的”hell”替換成”heaven”,並且不想將hello中的hell替換:

let s = NSMutableString(string: "hello world, go to hell")
let r = try! NSRegularExpression(pattern: "\\bhell\\b", options: .CaseInsensitive)
r.replaceMatchesInString(s, options: [], range: NSMakeRange(0, s.length), withTemplate: "heaven")
// s 現在變成了 "hello world, go to heaven"

NSString也可以很方便地表示文件路徑, 它經常和NSURL結合使用.

NSString和其他一些類,都提供了讀寫文件的方法, 文件可以用NSString表示的文件路徑指定,也可以用NSURL指定.

NSString裡面不含文字樣式信息,如果想使用文字樣式, 則利用:NSAttributedString, NSParagraphStyle, NSMutableParagraphStyle. 這些類允許自定義文本或段落風格. 同時內置的UI對象可以顯示帶風格的文本.

NSString以及NSAttributedString上的NSStringDrawing擴展支持字符串繪制.詳見String UIKit Additions Reference和NSAttributedString UIKit Addtions Reference.

4.3 NSDate and Friends

通俗來說,NSDate就是表示日期和時間, 內部以秒(NSTimeInterval)表示距某日期的間隔.

調用NSDate的構造函數構造出來的NSDate對象表示當前日期和時間:NSDate()

許多日期操作都涉及NSDateComponents類的使用,如果想要在NSDate和NSDateComponents之間轉換,需要使用NSCalendar作為中間媒介.

一般使用日歷來構造NSDate:

let greg = NSCalendar(calendarIdentifier: NSCalendarIdentifierGregorian)!
let comp = NSDateComponents()
comp.year = 2016
comp.month = 8
comp.day = 10
comp.hour = 15
let d = greg.dateFromComponents(comp)
//上面的代碼中先構造一個日歷grep,然後構造一個日期組件comp,設置日期組件,再使用grep的datgeFromComponents方法來獲得NSDate

同時,如果想要對日期進行計算的話, 則可NSDateComponents:

let d = NSDate()
let comp = NSDateComponents()
comp.month = 1
let greg = NSCalendar(calendarIdentifier: NSCalendarIdentifierGregorian)!
let d2 = greg.dateByAddingComponents(comp, toDate: d, options: [])

代碼中構造先當前日期.然後構造一個日期組件,只設置它的月份.然後使用NSCalendar作為中介,在當前日期上面加一個日期組件的值,得到日期d2.

可以將日期表示為字符串, 默認是0時區的. 如果想獲得當前時區中時間,可以使用如下方式:

print(d)
print(d.descriptionWithLocale(NSLocal.currentLocale()))

兩條語句的輸出結果為:

2016-07-21 08:21:55 +0000
Thursday, July 21, 2016 at 4:21:55 PM China Standard Time

為解析日期字符串,使用NSDateFormatter, 它使用類似NSLog的格式控制字符:

let df = NSDateFormatter()
let format = NSDateFormatter.dateFormatFromTemplate("dMMMMyyyyhmmaz", options: 0, locale: NSLocale.currentLocale())
df.dateFormat = format
let s = df.stringFromDate(NSDate())

代碼中創建一個NSDateFormatter對象df,它用於解析日期字符串.然後構造一個自定義的format,這個format的作用就是設置df格式.然後調用df.stringFromDate,即可獲得指定格式的字符串.

如果想逆向解析這個字符串,只需使用相同的format設置,然後使用NSDateFormatter的DateFromString方法解析即可.

4.4 NSNumber

NSNumber是一個包含數值的對象. 裡面的數值可以是任何OC原子數值類型. 由於OC原子類型並非對象, 所以這樣的數值不能用在需要對象的場合中.

但利用它可以將Swift中數值對象轉換為原子類型數值.

Swift中為了避免用戶同NSNumber直接接觸, 將數值對象同OC的數值進行了橋接:

如果需要的是原子數值(即不是對象), 則將Swift中的數值(對象)轉換為原子數值

如果需要的是數值對象, 則將Swift的數值對象自動轉換為NSNumber.可以進行自動轉換的類型有:Int, UIInt,Float, Double, Bool, 下面就是自動進行橋接轉換的例子:

let ud = NSUserDefaults.standardUserDefaults()
let i = 0
ud.setInteger(i, forKey: "Score")
ud.setObject(i, forKey: "Score")

只看第3行和第4行: 這兩行的i就是不同方式的轉換, i是Swift數值對象, 它在第3行被轉換為一個原子數值,而在第四行被轉換為NSNumber對象.

如果想在Swift中進行顯式轉換, 可以使用下面的方式:

let n = 0 as NSNumber //顯式類型轉換
let u = NSNumber(float:0) //直接使用NSNumber構造方法

值從OC返回Swift時, 大多數情況返回的都是AnyObject, 此時需要進行類型轉換.

NSNumber僅僅作為一個數值的容器而已,如果需要裡面的數值,還需要手動將數值”解壓”出來.

NSNumber的子類NSDecimalNumber支持計算, 但僅限兩個相同NSDecimalNumber之間,比如:

        let dec1 = NSDecimalNumber(float: 4.0)
        let dec2 = NSDecimalNumber(float: 5.0)
        let sum = dec1.decimalNumberByAdding(dec2)

NSDecimalNumber經常被用在取整上面, 因為它提供了許多方便的方法.

NSDecimalNumber裡面實際是包含一個NSDecimal結構體(對應decimalValue屬性),這是一個C結構體. NSDecimal結構體的函數比NSDecimalNumber中的方法速度更快.

4.5 NSValue

NSValue是NSNumber的父類, 它用於包裝非數值類型的C值, 比如結構體.

在Swift中無法使用C的結構體, 利用NSValue就可以解決這一問題.

經常用NSValue來包裝以及解包CGPoint, CGRect, CGSize等結構體, 以及NSRange, CATransform3D, CMTime等.

通常不需要手動將C結構體保存在NSValue中,但是如果你想的話,是可以進行的. 因為Swift不會自動將C結構體裝進NSValue中, 需要你手動完成操作.

另外我們可以將CGPoint裝進Swift數組中, 因為CGPoint是Swift結構體(也是對象), 而Swift數組可以存放任何對象.但是在OC中卻不行,因為OC數組只能存放對象, 所以在OC中先將CGPoint裝進NSValue, 再放入數組中的.

4.6 NSData

NSData實際是一串字節,或說它是一個緩沖池或一塊內存區域.

NSData是不可變的, 不過它有可變子類 NSMutableData.

在實際工作中, 有兩大情況需要使用NSData:

當從網絡下載數據時.

例如NSURLConnection或NSURLSession可以將任何從網絡獲取的數據保存在NSData中.

假設獲取的是一些字符串, 則只要指定正確的解碼方式,就可以將字符串從NSData中解析出來.

當將對象保存到文件或用戶配置(NSUserDefaults)中時.

例如無法直接將一個UIColor保存到用戶配置中去, 當用戶選擇一個顏色設置並保存的時, 先將UIColor轉換成NSData(使用NSKeyedArchiver), 然後再保存:

let ud = NSUserDefaults.standardUserDefaults()
let c = UIColor.blueColor()
let cdata = NSKeyedArchiver.archivedDataWithRootObject(c)
ud.setObject(cdata, forKey: "myColor")

代碼中首先獲得用戶配置ud,然後構造一個cdata(從顏色對象c)它是NSData類型的, 構造cdata使用的是NSKeyedArchiver的archivedDataWithRootObject:方法, 最後將這個cdata保存到ud中.

4.7 判等和比較

在Swift中, 操作符可以在類中覆蓋定義(類似C++的運算符重載), 並且使用infix,postfix,prefix分別表示二元,一元前綴,一元後綴運算符:

infix operator + {
  //....
}

但OC中運算符不支持重載, 要比較兩個對象, 比如說判等需要覆蓋實現isEqual對象方法, 該方法從NSObject中繼承.

而Swift中將NSObject類或它的子類看作可比的, 比較時自動將”==”操作隱式轉換成isEqual方法的調用.

let n1 = NSNumber(integer: 1)
let n2 = NSNumber(integer: 2)
let n3 = NSNumber(integer: 3)
let ok = n2 == 2
let ok2 = n2 == NSNumber(integer: 2)
let ix = [n1, n2, n3].indexOf(2)

上面代碼無錯的原因有兩點:

NSNumber裡面已經實現了isEqual, 所以可以直接使用”==”操作符.

但如果某個NSObject子類沒有實現isEqual, 則會執行NSObject中的isEqual, 即比較兩個對象是否是同一個, 類似於Swift中的”===”操作符.

class Dog : NSObject {
    var name : String
    init(name:String) {
        self.name = name
    }
}

let d1 = Dog(name: "Fido")
let d2 = Dog(name: "Fido")
let ok = d1 == d2

代碼中的Dog類,繼承自NSObject,但沒有實現isEqual, 則判等為假.

OC對象更多地是使用比較函數來進行比較, 如NSNumber的isEqualToNumber:等等.但這些類上面同樣實現了isEqual, 在Swift中肯定是使用”==”比使用isEqualToNumber方法來得更加簡便.

OC中對象的大小比較則要看具體類中是否有相應實現了.標准的比較方法是compare:, 返回NSComparisonResult對象, 它有三種結果:

.OrderedAscending 升序

即接收對象比參數對象小

.OrderedSame 相等

即接收對象和參數對象相等

.OrderedDecending 降序

即接收對象比參數對象大

Swift不會自動調用compare方法, 即如果代碼中出現兩個NSObject或其子類對象比較大小的情況, 直接使用”>”這類比較操作符是不行的. 比如下面的代碼會出錯:

let n1 = NSNumber(integer: 1)
let n2 = NSNumber(integer: 2)
let ok = n1 > n2    //錯

此時需要做的就是顯式調用compare方法:

let n1 = NSNumber(integer: 1)
let n2 = NSNumber(integer: 2)
let ok = n1.compare(n2) == .OrderedAscending    //true

代碼中n1為1,n2對象為2, n1的compare方法返回的是n1小於n2對應的NSComparisonResult,即.OrderedAscending,故ok值為true.

4.8 NSIndexSet

NSIndexSet是數值集合, 主要用於表示關系集合中元素的下標.

比如想同時訪問數組中多個對象,可以將這些對象下標先全部存放到一個NSIndexSet中.

可以傳遞一個NSIndexSet給UITableView指示在哪些section中插入或刪除元素.

假設需要訪問數組中下標為 1, 2, 3, 4, 8, 9, 10的元素, 可以先將這些下標存放在NSIndexSet對象中.

同樣, NSIndexSet是不可變的, 它有一個可變子類 NSMutableIndexSet.

可以傳遞NSRange以構造NSIndexSet, 但下標情況復雜時, 可以使用NSMutableIndexSet, 利用append添加NSRange進去:

let arr = [9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, 0, 11]
let ixs = NSMutableIndexSet()
ixs.addIndexesInRange(NSRange(1...4))
ixs.addIndexesInRange(NSRange(8...9))
let arr2 = (arr as NSArray).objectsAtIndexes(ixs)   //arr2 為[8, 7, 6, 5, 1, 0]

代碼中首先構造一個NSMutableIndexSet對象ixs, 然後將該對象附加兩個范圍, 之後通過這個ixs指定的下標構造新數組.

可以使用for...in遍歷NSIndexSet中存放的下標,也可以使用enumerateIndexesUsingBlock:或enumerateRangesUsingBlock:以及它們的變體來遍歷.

4.9 NSArray and NSMutableArray

NSArray是OC數組類型, 和Swift數組在功能上類似, 並且NSArray和Swift數組也進行了橋接.

與Swift數組相比, NSArray裡面必須存放對象,並且對象類型可以不統一.

NSArray同Swift數組相互轉換的方法詳見書上.

TIP: 在iOS9中, 如果NSArray裡面保存的對象都是同一種類型的,則可以在OC中標明該數組的類型.這樣Swift中就可以直接讀取該數組類型. 通過這樣,從OC橋接回Swift就不會再收到一個[AnyObject], 而是一個實在的數組. 這同樣適用於NSSet, 以及少部分NSDictionary.

NSArray的長度在count屬性中,可以通過objectAtIndex來獲取它裡面的元素.下標從0開始,故最後一個元素下標為count - 1.

除了使用objectAtIndex,也可以直接使用下標操作符,即用諸如”[0]”獲取指定下標的元素.

NSArray能夠使用下標操作符, 並非因為它橋接到了Swift, 而是它裡面實現了objectAtIndexedSubscript:方法.

可以使用indexOfObject:或indexOfObjectIdenticalTo:方法來查找元素.前者調用該類中定義的isEqual, 而後者使用的是類似Swift中”===”的方式. 前面也說過,如果沒有找到元素,則返回的是NSNotFound.

NSArray是不可變的,即不可以改變它裡面保存的元素,但對於在每個元素內部的修改,NSArray是沒有限制的.

NSArray有可變子類NSMutableArray, 使用它可以動態增減元素.

Swift的Array沒有橋接到NSMutableArray.

如果從OC回到Swift, NSMutableArray也是一個[AnyObject], 但它不能直接轉換成Swift的Array, 需要首先將它轉換成NSArray, 然後再轉換成對應類型的Swift中Array:

let marr = NSMutableArray()
marr.addObject(1)   //數值先自動轉存成了NSNumber以存放到可變數組中
marr.addObject(2)
let arr = marr as NSArray as! [Int] //先轉換成NSArray,再轉換成對應類型的Swift數組.

可以使用block在數組中查找或過濾元素, 還可以對數組排序, 只需指定排序規則. 對於可變數組而言, 直接可以進行排序. 當然在Swift數組中可以很方便實現這樣的操作,但了解如何在Cocoa中進行也是非常重要的:

let pep = ["marry", "joe", "mood"] as NSArray
let ems = pep.objectsAtIndexes(pep.indexesOfObjectsPassingTest({ (obj, idx, stop) -> Bool in
    return (obj as! NSString).rangeOfString("m", options: .CaseInsensitiveSearch).location == 0
}))
let s = ems as! [String]
print(s) //["marry", "mood"]

上面就是過濾並排序之後輸出數組的例子.

4.10 NSDictionary and NSMutableDictionary

NSDictionary是OC中的字典類型, 在功能上和Swift中的字典類似, 它們二者也已被橋接.

NSDictionary的鍵和值都必須是對象, 鍵值對類型不必統一, 這和Swift中不一樣. 作為鍵的對象必須接受NSCopying協議, 並且可散列.

NSDictionary和Swift字典的橋接及轉換詳見書上.

NSDictionary是不可變的, 它有可變子類NSMutableDictionary, 並且Swift字典沒有橋接到NSMutableDictionary.

要構造一個可變字典, 可以直接使用它的構造方法: init()或init(dictionary:).

NSDictionary的鍵可以用isEqual來判別比較. 如果你在可變字典內添加一個鍵值對, 若該鍵在字典中還未存在, 那麼就直接將這個鍵值對加入到字典中. 但如果鍵已存在, 則會用新值覆蓋對應鍵的值, 這和Swift字典的行為類似.

字典的最基本使用是通過鍵來獲取值, 比如使用objectForKey:方法, 如果key存在, 則返回對應值對象, 若不存在, 則返回nil. 但是在OC中, nil並非對象, 因此不能作為NSDictionary的值對象.

總的來說, 因為Cocoa大部分是OC寫的, 所以需要遵守一些OC規則.

Swift處理objectForKey的返回值的辦法是將返回值作為一個AnyObject?, 即一個包裝任意類型的可選值.

在NSDictionary或NSMutableDictionary中都可以使用下標來訪問鍵對應值, 和在NSArray中使用下標操作的道理類似. 在NSDictionary中實現了objectForKeyedSubscript:方法, 而Swift將該方法等價為下標的getter. 另外在NSMutableDictionary中還實現了setObject: forKeyedSubscript:方法, Swift將該方法等價為對下標的setter.

可以獲取NSDictionary中的全部鍵的列表或全部值的列表, 或按值排序的鍵值對列表. 也可以使用Block來遍歷鍵值對, 甚至可以通過測試來過濾NSDictionary中的特定值.

4.11 NSSet and Friends

NSSet是一個無關的互異對象集合. 它裡面的對象都是互異的, 即任意兩個對象使用isEqual比較都不會返回true. 無關的就是指兩個對象之間不存在邏輯關系.

在NSSet中的查詢操作比數組中的查詢操作效率更高, 並且對於一個Set, 可以查詢它是否是某Set的子集, 或它與另一Set的交集.

使用for...in遍歷Set, 當然遍歷出來的值是無序的.

可以過濾一個Set, 就和過濾Array類似.

可以看出, Set上的大部分操作都和數組類似, 當然在Set上無法進行需要元素有序為前提的操作, 比如下標操作.

可以使用NSOrderdSet來構造一個關系集合. NSOrderedSet和數組十分相似, 操作它的方法和數組也類似, 比如可以使用下標訪問其中元素.

NSOrderedSet比數組具有更多優勢, 比如查詢效率上, 另外就是它可以直接進行兩個NSOrderedSet之間的並集,交集,差集操作. 故在條件允許的情況下, 可以盡量使用NSOrderedSet.

TIP: 將一個數組傳給NSOrderedSet, 意味著順序仍然得以維護, 但只有互異的元素被傳入到集合中.(即自動進行了一次去重操作, 順序仍和數組中的一致)

NSSet是不可變的. 但可以通過從其他NSSet添加或刪除元素得到新的NSSet.

NSSet有可變子類NSMutableSet.

當然NSOrderedSet也有其可變子類NSMutableOrderedSet(使用它可以用下標訪問元素,因為其中實現了setObject: atIndexedSubscript:方法).

向Set中加入已存在的元素不會出錯, 只是添加操作不會發生.

NSMutableSet還有一個子類NSCountedSet, 這個子類是可變的, 並且元素允許重復, 它經常被稱為bag.

NSCountedSet的實現其實就是一個Set外帶記錄每個元素出現次數的計數器.

Swift中的Set被橋接到NSSet. 但NSSet中元素必須是對象(類對象或類的實例對象), 而且元素類型不必統一.

NSMutableSet, NSOrderedSet, NSMutableOrderedSet, NSCountedSet都沒有被橋接到Swift.

但可以先將NSMutableSet向上轉換為NSSet, 然後再轉換為Swift中Set(和NSMutableArray的轉換類似).

NSOrderedSet從表面上看和Swift中的數組或set並無二致, 因為它們的行為基本相同, 但是建議不要輕易將NSCountedSet或NSOrderedSet轉換到Swift中, 能讓它們留著OC世界就盡量留在OC世界.

4.12 NSNull

NSNull的作用就是提供一個指向單例(NSNull對象)的指針,使用NSNull()獲取該單例.

某些情況下需要OC對象, 但又不允許使用nil, 此時就使用NSNull代表nil.

比如在OC的任何一種集合中都無法添加值為nil的元素, 因為nil本來不是對象, 這時為了代表nil, 就使用NSNull()來添加”意義上是nil的元素”對象.

可以在NSNull單例對象上使用”==”操作符, 它會自動調用NSObject裡面的isEqual方法, 即判斷兩個對象指針是否相等.

4.13 Immutable and Mutable

Cocoa中通常都是一個不可變類擁有一個可變子類的類組織方式. 不可變類和可變類就好比Swift中的let和var的區別.

比如使用NSArray, 就和在Swift中使用let定義一個數組的使用方式相同: 用戶不能向這種數組中添加元素, 刪除元素以及替換元素, 但如果獲取到其中的元素, 在元素身上進行的修改, 數組是無權控制的.

而Cocoa框架中使用不可變/可變這樣的類組織, 目的就是為了防止未授權的訪問. 比如一個數組, 可以先在內部暫時使用它的可變子類, 當需要傳遞出去時, 則使用不可變的數組. 這樣可以防止在外部的修改.

而Swift不存在這樣的情況, 因為內部的對象如String, Array等, 修改它們的唯一方式就是創建副本並賦值新修改的副本, 這樣的話就可以被setter observer自動檢測到. 所以Swift中不用擔心修改不被察覺的問題.

用戶可以使用copy或mutableCopy生成某個對象的不可變或可變副本. 但這樣的方式沒有任何方便可言, 因為這些副本是AnyObject的,需要進行類型轉換.

Warning: 這種不可變/可變類組織方式, 實際是由類簇(class cluster)實現的, 即用戶使用的類只是一個接口, 而實際實現的類被隱藏在接口層次的下面. 不必去關系這些作為接口的類下面的實現類的細節. 想關心也關心不了.

4.14 Property List

Property List實際是字符串(XML), 用於存放數據.

只有如下幾種類才可以被轉換為Property List: NSString, NSData, NSArray, NSDictionary.

NSArray或NSDictionary轉換成Property List的條件是: 包含的對象必須都是NSData或NSNumber類型的(這也是為什麼在UIColor存儲的例子裡, UIColor必須先轉換為NSData然後才可以存放到User Default中, 因為User Default也是Property List).

Property List的一個重要作用是將數據存儲到文件中, 當需要用這些數據時, 還可以再次重構到某對象中.

NSArray和NSDictionary中writeToFile:atomically:和writeToURL:atomically:方法可以方便實現Property List的生成和存放, 只需要給出文件的路徑或URL即可. 這兩個類也提供了通過文件生成數組或字典的方法.

NSData和NSNumber中也提供了文件讀寫方法, 只是這些方法將對象數據直接寫入文件(即寫入的不是XML), 而非生成property list然後寫入文件.

當由property list文件生成對應數組或字典對象時, 內部包含的字符串或數據都是不可變的.

如果想讓它們可變, 或如果想將一個Property list對應的對象轉換為另一類型的property list(比如字典Property list 和數組Property list的轉換), 可以使用NSPropertyListSerialization類型.詳見蘋果Property List Programming Guide.

5 Accessors, Properties, and Key-Value Coding

OC實例變量: 指這個OC變量引用的是一個對象(或說成是這個變量存放的是一個對象).

Swift實例屬性: 指這個Swift屬性引用的是一個對象.

OC中的實例變量和Swift中的實例屬性類似: 它是一個變量, 這個變量是特定類型類的實例,即對象.

但OC的實例變量通常都是私有的, 即一個類看不到另外一個類的實例變量, Swift類也看不到OC類裡面.

如果想讓外界訪問實例變量, 這個類就需要實現accessor方法: 一個setter和一個getter. 並且OC中的accessor方法有特定命名規范:

OC提供了@property, 使用這個指令聲明的屬性會自動獲得setter和getter, 並且符合命名規范, 比如:

@property(nonatomic) CGRect frame;

則frame實例變量自動擁有accessor方法: getter為 frame: , setter為 setFrame:.

當Swift遇到OC中的@property的時候, 會自動將它等價為Swift中的屬性, 上面的frame在Swift中即:

var frame : CGRect

OC的屬性名實際是一個語法糖, 比如設置UIView的frame屬性 ,使用的是.frame語法, 實際是調用該屬性的accessor方法.

OC中可以直接調用 setFrame來設置屬性, 但在Swift中是不允許的. 即如果OC類中有@Property聲明的屬性, 該屬性的accessor方法對Swift隱藏的.

OC的屬性修飾符中有readonly,它和Swift中屬性後的{get}類似, 表示該屬性是只讀的. 即當遇到readonly, Swift自動將它看做{get}.

5.1 Swift Accessors

因為OC中屬性名作為訪問方法的”快捷方式”, OC將Swift屬性名也作為這種”快捷方式”使用, 即使沒有實現對應的訪問方法.

比如你在Swift類中定義了一個屬性名為prop, 則在OC中你可以直接使用.prop來訪問這個屬性, 讀取或設置它, 即使在Swift中你並沒有實現任何這樣的訪問方法. 其實這個調用被轉接到了隱式訪問方法調用上面去.

在Swift中, 不需要顯式實現訪問方法, 如果你嘗試去實現, 編譯器會提醒錯誤. 如果想實現這樣的訪問方法, 則使用computed property, 比如要設置ViewController的Color屬性(computed property),在Swift中有如下定義:

var color : UIColor {
    get {
        print("getter was called.")
        return UIColor.redColor()
    }
    set {
        print("setter was called.")
    }
}

則在OC中可以顯式調用這個屬性的accessor方法, 並且滿足命名規范:

ViewController* vc = [ViewController new];  //OC方式新建一個ViewController對象
[vc setColor:[UIColor redColor]];   //顯式調用setter, 輸出 setter was called.
UIColor* c = [vc color]; //顯式調用getter, 輸出 getter was called

上面代碼表明, 在Swift中使用computed property, OC會認為你實現了accessor方法.

甚至可以在Swift中改變accessor名稱, 方法是將@objc(替換名)寫到屬性前面:

@objc(hue) var color : UIColor?

這樣, 當OC中調用這個屬性的accessor時, 就使用替換後的名稱: getter是hue, setter是setHue.

另外可以在setter中添加額外操作, 比如想在UIView的子類中對應的OC的setFrame:方法中添加額外行為:

    class Myview : UIView {
        override var frame : CGRect {
            didSet {
                print("g")
            }
        }
    }

5.2 Key-Value Coding (KVC)

Cocoa框架提供了運行時動態調用accessor的途徑, 即在運行時通過字符串Key指定需要訪問的屬性Value, 這就是常說的Key-Value Coding(KVC)機制.

這個機制的原理和通過selector名稱調用respondsToSelector方法的原理類似( selector名稱也是一個字符串).

指定的字符串就稱為Key, 被Key定位之後, 可以調用該屬性的setter或調用該屬性getter, setter或getter訪問的數據稱為Value.

KVC的基石是NSKeyValueCoding協議, 它是一個informal protocol, 為一個category, 這個category被注入到NSObject中.

如果Swift類對象要使用KVC, 則該對象必須屬於NSObject類家族.

KVC中最基本的方法有兩個:valueForKey:以及setValue:forKey:. 當某對象調用二者之一時, 這個對象便先進行自回應, 就是先嘗試有無訪問方法, 有則調用訪問方法, 沒有則直接訪問該key名稱對應的實例變量.

另外兩個常用方法是: dictionaryWithValuesForKeys:和setValuesForKeysWithDictionary:, 這兩個方法允許在字典上使用一條語句就訪問(設置或獲取)若干字典內的鍵值對.

KVC中的Value必須是OC對象, 在Swift看來就是[AnyObject]. 當調用 valueForKey:時, Swift會接收到一個包裝著[AnyObject]的可選對象, 隨後就可以將它轉換為需要的類型了.

說某個類是KVC兼容(Key-Value Coding compliant)是指這個類提供了對應key的訪問方法, 或擁有對應key的實例變量.
如果嘗試訪問一個不兼容的key, 則出現運行時異常, 比如下面構造一個這樣的異常:

let obj = NSObject()
obj.setValue("hello", forKey: "people") //Crash.

如果不想崩潰, 應該怎麼做呢?

做法即保證該類中實現了對應key的accessor, 或具有對應key名稱的實例變量.

比如上面例子中, 需要有一個setter方法: setPeople或是一個實例變量:people.

需要強調的是: 在Swift中實例屬性就提供了accessor方法. 因此, 我們可以在任何繼承於NSObject的類的Swift對象上面使用KVC, 只需要保證其中有Key對應的屬性即可.

比如:

class Dog : NSObject {
    var name : String = ""
}
//...使用時:
let d = Dog()
d.setValue("fido", forKey: "name")  //完全可以
print(d.name)   //輸出fido, 可以看到起到了作用!

5.3 Uses of Key-Value Coding

雖說使用KVC和OO封裝思想背道而馳, 但KVC在iOS編程中還是有用的, 尤其是在Cocoa中有特殊用途, 比如:

5.4 KVC and Outlets

KVC為Outlet提供幕後支持.

nib中的Outlet名稱是一個字符串, KVC將該名稱作為Key來定位到對應的對象屬性上面.

假如你有一個Dog類, 它有個Outlet屬性master, 你將這個屬性聯系到nib文件中的person對象上. 當person對象從nib加載時, outlet的名稱master被KVC用於調用accessor方法setMaster:, 然後Dog對象的set方法被隱式調用, 並將person對象設置到master上面.

如果nib文件中的Outlet名稱和類中屬性名不對應, 則會在運行時出錯.

運行時, 當nib加載後, Cocoa會嘗試利用KVC來設置nib對象到你的一個對象屬性上面, 如果名稱不對應, 則會設置失敗. 結果是出現異常, 程序會在nib加載時崩潰.

這個錯誤常見於先配置好Outlet, 然後不小心修改了屬性名卻沒有修改Outlet名的情況.

5.5 Key Paths

key path允許用戶使用一條語句進行鏈式訪問. 若對象兼容某個Key的, 而這個key對應的屬性又是一個對象且對另外一個key是KVC兼容, 就可以將這些key用在key鏈上.

使用valueForKeyPath:和setValue:forKeyPath:方法來應用key鏈進行鏈式訪問.

可以將KeyPath看作是一個字符串,只是每個key用點號分割, 如"key1.key2.key3".

例如有這樣一個KeyPath: "key1.key2", 在valueForKeyPath:中使用這個KeyPath, 實際過程是先用key1調用valueForKey:, 再在返回值上利用key2繼續調用valueForKey:, 以此類推.

比如myObject中有一個theData屬性:

var theData = [
    [
        "description" : "The one with glasses.",
        "name" : "Manny"
    ],
    [
        "description" : "Looks a little like Governor Deway.",
        "name" : "Moe"
    ],

]

這個屬性本身是一個字典數組, 可以使用KVC, 並利用KeyPath來獲取一個新數組:

let arr = myObject.valueForKeyPath("theData.name") as! [String]

上面代碼中的KeyPath首先找到theData屬性, 然後從這個屬性中獲取全部的名字, 然後構成一個新數組(原理請看5.3第一條).

TIP: nib中可以設置user-defined runtime attributes. 這個功能也是利用KVC. 而它的第一列所有的key都可以連成一個KeyPath.

5.6 Array Accessor

KVC是一個強大的技術, 並且它還有許多衍生技術.(詳見蘋果Key-Value Coding Programming Guide).

5.7 The Secret Life of NSObject

因為所有OC類都繼承自NSObject, 故有必要單獨討論一下NSObject.

NSObject的構造十分精巧:

如果想知道某個類能夠接收什麼消息, 不用關心這個消息在何處聲明, 你只需要弄清楚可以向這個對象發送哪些消息. 但這裡出現了一個問題, 即蘋果的文檔不是以”可以向這個類型的對象發送什麼消息”來組織的, 而是以”這個方法在哪裡”的形式來組織的. 這樣就導致了一個對開發者很不友好的情況發生:

即使基類NSObject, 文檔中都沒有一個對它的完整的描述, 而是需要同時查找NSObject Class Reference和NSObject Protocol Reference, 外帶NSCopying, NSMutableCopying, NSCoding的幫助文檔, 再加上對每個NSObject對象方法對應的類方法版本的自我理解.

另外還有一些方法是以類擴展形式插入到NSObject中的, 有一些方法列在了NSObject的類描述文檔中, 但有些需要列出的卻沒有被列出, 只有在實際使用時去找.

不管來偷的還是用搶的, 只有將所有的NSObject方法都湊齊的時候, 才能真正知道NSObject的全貌:

構造, 析構以及內存管理:

用於創建對象的方法, 如alloc和copy, 另外還有一些關於對象生命期的方法, 如initialize何dealloc, 以及內存管理方法.

類關系描述:

用於確定對象的類和繼承關系, 比如superclass, isKindOfClass及isMemberOfClass.

對象自回應和比較:

用於查詢當發送某消息時對象的反應, 如respondsToSelector, 用字符串描述對象description, 以及對象比較isEqual.

消息響應:

向對象發送消息後用於干預對象行為的方法, 如doesNotRecognizeSelector. 詳見Object-C Runtime Programming Guide.

消息發送:

用於動態發送消息. 比如performSelector方法, 它使用selector作為參數, 使對象進行selector對應的行為. 假如當運行時才知道需要發送什麼消息給該對象, 就只有使用這個方法. 另外, performSelector的變體允許你在特定線程上面發送消息, 或允許在特定時間間隔後發送消息, 比如 performSelector:withObject:afterDelay:.

TIP: performSelector在Swift2.0之後才可用. 之前這個方法不能被Swift調用. 在實踐尋找替代思路的過程中發現, 不使用這個方法也能很好將OC代碼轉移到Swift上.