Effective Objective-C 总结

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Effective Objective-C 总结

1、类的头文件中尽量少引入其他头文件，有可能的话使用@class代替

2、字面量语法在可读性上优于与之等价的方法，但是要做好数据校验，不能将nil数据直接存入其中。
例如： 

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NSArray *arr = @[@"1",@"asd",nil];

3、能用常量定义，就尽量不要使用#define预处理指令。常量定义带有数据类型，编译前会进行数据格式校验。
只在本文件使用，在.m文件中 

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static const NSTimeInterval kAnimationDuration = 0.3;

要做为全局常量，在.h文件中

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extern NSString *const EOCStringConstant;
extern const NSTimeInterval  EOCAnimationDuration;

在.m文件中 

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NSString *const EOCStringConstant = @"Value";
const NSTimeInterval  EOCAnimationDuration = 0.3;

4、枚举类型定义使用 typedef NS_ENUM/NS_OPTIONS (type, name),
NS_ENUM做状态枚举时，在switch中不要实现default，或者在default中添加断言。防止枚举中添加了状态而switch中忘记修改。
NS_OPTIONS用于实现枚举多选，各选项的值定义为2的幂，通过按位或操作进行组合。通过位与运算判断是否包含某个值。

5、属性在@interface中通过@property定义，在@implementation中可以使用@synthesize 自定义属性对应的实例变量名。@dynamic会告诉编译器不要为属性创建实例变量，也不要创建存取方法。
属性特性：
原子性 ： atomic会给属性添加同步锁，防止多线程中修改属性出现问题。nonatomic则不使用同步锁。使用同步锁后，属性的读取效率会降低，一般如果不是非常必要，属性会定义为nonatomic。
读写权限：readwrite为默认特性，默认编译器会自动生成getter 和 setter方法。readonly只读特性，一般的使用方法是在头文件中定义只读属性，在实现文件的分类中重新将其定义为readwrite。
例如
.h文件中

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@interface Class: NSObject
@property (nonatomic, readonly) NSString  *parmString;
@end

.m文件中

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@interface Class()
@property (nonatomic, readwrite) NSString  *parmString;
@end

内存管理语义：影响setter方法在设置时属性的引用计数变化。

  • assign：只针对纯量类型 CGFloat、NSInteger等简单的赋值使用。
  • strong：会导致传入数据的引用计数加一。当前类会持有该属性
  • weak：不会增加属性的引用计数，当前类不持有该属性。
  • unsafe_unretained：该特性与weak的区别在于，对象释放时属性的值不会清空。
  • copy：与strong的区别在于，copy特性会直接copy一份setter方法传进来的值，而不是直接持有该值。copy特性经常用于保护属性的封装性。例如NSString类型的属性，外部传过来的是NSMutableString类型，这时如果不copy一份不可变的数据 ，属性的值就有可能被外部修改。

方法名：getter= 指定一个自定义的getter方法，例如

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@property (nonatomic, getter = isOn) BOOL on;

setter=指定一个自定义的设置方法，这种用法不太常见。

6、直接使用属性的实例变量要比调用属性的getter／setter方法效率高。

7、NSObject 中定义的isEqual:方法要比在子类中定义的isEqualXXXX:方法慢。
例如 NSString调用 isEqualToString:方法比调用isEqual:快，因为isEqual:还需要检测对象类型。

8、hash在collection（集合）中作为对象的索引，对象相等时其hash值一定相等，相反hash相等并不一定对象就相等。在重写hash函数时，一定要满足此条件。为了让hash能起到索引作用，又不会带来额外的性能代价，一般使用子类的hash进行与操作。
可变对象放入collection（集合）中后，其hash就不能再次改变。因为在对象会根据hash索引放入不同的“箱子数组”中，这时如果改变了hash值，那对象存放的位置就会变成错误的。这时要保证对象的hash值是根据其不可变部分生成的。

9、数据库对象判断相等可以简化为判断属性 identifier相等，identifier在数据库中作“主键”（primary key）

10、NSArray、NSMutableArray、NSDictionary、NSMutableDictionary都是个类簇，通过其方法创建的对象真正类型是一些内部类型，可以使用[obj class]打印真正的类型。

11、用obj_setAssociatedObject(id object, void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)方法给对象添加动态属性。
objc_AssociationPolicy与@property等价特性

关联类型 等效的@property属性
OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN assign
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC nonatomic,retain
OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC nonatomic,copy
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN retain
OBJC_ASSOCIATION_COPY copy

12、objc_msgSend是objective-C语言实现的最核心方法。所有的objective-C的消息发送最终都是转换为了objc_msgSend进行传递。其函数原型如下
<return_type> Class_selector(id self, SEL _cmd, …)

objc_msgSend根据对象所属类搜寻其方法列表（list of methods）。如果能找到与selector名字相同的方法，就跳转至实现代码。找不到则沿着继承体系继续向上查找。如果最终找不到相符合的方法，就执行“消息转发”（message forwarding）。

objc_msgSend将匹配结果缓存至“快速映射表”（fast map），下次再向该类发送改方法，会直接从快速映射表中查找，提高查询效率。

13、消息转发机制。
消息转发分为两大阶段。第一阶段询问所属类是否能动态添加方法，处理这个unknown selector，此过程叫“动态方法解析”（dynamics method resolution）。第二阶段涉及“完整的消息转发机制”（full forwarding mechanism），首先会询问是否有其他对象可以处理这条消息，若存在备援接收者（replacement receiver），则将消息转发给备援接收者，否则启动完整的消息转发机制。
消息转发全流程

14、类对象
Objective-C中的每个实例对象都是指向某块内存数据的指针。通用数据类型id本身就是指针。
id类型的定义：

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struct objc_object {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

Class对象的定义:

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struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
}

此结构体存放的“元数据”（metadata）。例如类的实例实现了几个方法。具备多个实例变量等信息。此结构体的首个变量也是isa指针，这说明Class本身也是Objective-C对象。
super_class：结构体里还有个变量叫做super_class,它定义了本类的超类。
isa：类对象所属的类型（也就是isa指针所指向的类型）是另一个类，叫做“元类”（metaclass），用来表达类对象本身所具备的元数据。“类方法”就定义在isa中，这些方法可以理解为isa的实例方法。每个类只有一个isa，每个isa仅有一个与之相关的“元类”。

假设有个名为ComeClass的字类从NSObject中继承而来，则其继承体系如下图：

super_class指针确立了继承关系，isa指针描述了实例所属的类。

15、-(id)initWithCoder:(NSCoder *)decoder 方法通过“解码器”（decoder）将对象数据解压缩，例如：

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-(id) initWithCoder:(NSCoder *)decoder
{
	If ([self = [super initWithCoder:decoder]]){
		_property = [decoder decodeFloatForKey:@"width"];
	}
	return self;
}

16、利用description实现NSLog打印对象的自定义信息，在NSLog一个自定义对象时，obj对象会收到description消息，返回的描述信息将输出到console中。系统类重写了description类，所以在NSLog中可以看到比较详细的输出数据，自定义的Class需要用户重写description方法，以便能打印真正用户的信息。例如：

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-(NSString *)description
{
    return [NSString stringWithFormat:@"<%@: %p, \"%@ %@\">",self.class, self, _firstName, _lastName];
}

上面的信息打印了对象对应的类，对象地址，和包含的属性信息。

17、为了更好的区分私有方法和共有方法，可以给私有方法添加p_前缀，p表示“private”

18、NSCopying／NSMutableCopying协议
在对象调用copy方法时，真正进行复制的方法是copyWithZone:(NSZone *)zone, copy方法只是使用了默认的zone来调用copyWithZone:。在一些自定义的类中，如果要实现copy方法，需要声明该类遵从NSCopying协议，并重写copyWithZone:方法。例如：

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@interface EOCPerson : NSObject <NSCopying>
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *firstName;
@property (nonatomic, copy, readonly) NSString *lastName;
- (id)initWithFirstName:(NSString *)firstName
            andLastName:(NSString *)lastName;
@end

然后，实现协议中规定的方法：

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- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
    EOCPerson *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] initWithFirstName:_firstName
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    return copy;
}

如果要拷贝一份可变数据，比如 [NSArray mutableCopy];则需要重写mutableCopyWithZone:方法。
Foundation框架中所有collection类默认 情况下都是执行浅拷贝，只拷贝容器本身，不复制其中数据。原因是容器中的对象不一定支持拷贝，而调用者也未必想要拷贝容器数据。

19、在循环语句中使用autoreleasepool降低内存峰值，如果在for循环中创建了占用大量内存的临时变量，因为自动释放池要等线程执行下一次事件循环时才会清空。在for循环过程中内存无法释放，就会导致内存持续上涨。在for循环中嵌套 autoreleasepool使用，在每次循环结束，都会把分配的临时内存回收。如下：

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NSArray *databaseRecords = /*...*/;
NSMutableArray *people = [NSMutableArray array];
for (NSDictionary *record in databaseRecords) {
    @autoreleasepool {
        EOCPerson *person = [[EOCPerson alloc] initWithRecord:record];
        [people addObject:person];
    }
}

20、block其实是objective-C对c函数指针的封装。block本身也是对象。
块的内部结构
每个Objective-C对象都占据着某个内存区域。因为实例变量的个数及对象所包含的关联数据互不相同，所以每个对象所占的内存区域也有大有小。块本身也是对象，在存放块对象的内存区域中，首个变量是指向Class对象的指针，该指针叫做isa(参见第14条)。其余内存里含有块对象正常运转所需的各种信息。下表详细描述了块对象的内存布局。

在内存布局中，最重要的就是invoke变量，这是个函数指针，指向块的实现代码。函数原型至少要接受一个void*型的参数，此参数代表块。刚才说过，块其实就是一种代替函数指针的语法结构，原来使用函数指针时，需要用“不透明的void指针”来传递状态。而改用块之后，则可以把原来用标准C语言特性所编写的代码封装成简明且易用的接口。

descriptor变童是指向结构体的指针，每个块里都包含此结构体，其中声明了块对象的总体大小，还声明了 copy与dispose这两个辅助函数所对应的函数指针。辅助函数在拷贝及丟弃块对象时运行，其中会执行一些操作，比方说，前者要保留捕获的对象，而后者则将之释放。

块还会把它所捕获的所有变量都拷贝一份。这些拷贝放在descriptor变量后面，捕获了多少个变量，就要占据多少内存空间。请注意，拷贝的并不是对象本身，而是指向这些对象的指针变量。invoke函数为何需要把块对象作为参数传进来呢？原因就在于，执行块时，要从内存中吧这些捕获到的变量读出来。

21、利用GCD 栅栏（barrier）实现同步锁功能。
void dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block block); void dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block block);
在队列中，栅栏快必须单独执行，不能语其他块执行。并发队列如果发现接下来要处理的块是栅栏块（barrier block），那么就一直等当前所有并发块执行完毕，才会单独执行这个栅栏块。栅栏块执行过后，在按正常方式继续向下处理。代码实现可以参见：FileCache

这里使用dispatch_barrier_sync代替dispatch_barrier_aync会让setSomeString:方法效率更高，原因是dispatch_barrier_sync会在执行完当前操作后，才会插入后续要添加到queue中代码。
dispatch_barrier_sync和dispatch_barrier_aync的区异同：
共同点：
1、等待在它前面插入队列的任务先执行完
2、等待他们自己的任务执行完再执行后面的任务
不同点：
1、dispatch_barrier_sync将自己的任务插入到队列的时候，需要等待自己的任务结束之后才会继续插入被写在它后面的任务，然后执行它们
2、dispatch_barrier_async将自己的任务插入到队列之后，不会等待自己的任务结束，它会继续把后面的任务插入到队列，然后等待自己的任务结束后才执行后面任务。

本文作者： ctinusdev
本文链接： https://ctinusdev.github.io/2017/07/30/EffectiveObjcLearn
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