2015 Objective-C 三大新特性 不可错过的iOS开发技巧

http://blog.csdn.net/majiakun1/article/details/46530245

本期总结的内容不是很多，主要有以下几个问题：

• 使用UIVisualEffectView为视图添加特殊效果
• Nullability Annotations
• weak的生命周期

使用UIVisualEffectView为视图添加特殊效果

在iOS 8后，苹果开放了不少创建特效的接口，其中就包括创建毛玻璃(blur)的接口。

通常要想创建一个特殊效果(如blur效果)，可以创建一个UIVisualEffectView视图对象，这个对象提供了一种简单的方式来实现复杂的视觉效果。这个可以把这个对象看作是效果的一个容器，实际的效果会影响到该视图对象底下的内容，或者是添加到该视图对象的contentView中的内容。

我们举个例子来看看如果使用UIVisualEffectView：

let bgView: UIImageView = UIImageView(image: UIImage(named: "visual")) 
bgView.frame = self.view.bounds 
self.view.addSubview(bgView) 
 
let blurEffect: UIBlurEffect = UIBlurEffect(style: .Light) 
let blurView: UIVisualEffectView = UIVisualEffectView(effect: blurEffect) 
blurView.frame = CGRectMake(50.0, 50.0, self.view.frame.width - 100.0, 200.0) 
self.view.addSubview(blurView) 

这段代码是在当前视图控制器上添加了一个UIImageView作为背景图。

我们可以看到UIVisualEffectView还是非常简单的。需要注意是的，不应该直接添加子视图到UIVisualEffectView视图中，而是应该添加到UIVisualEffectView对象的contentView中。

另外，尽量避免将UIVisualEffectView对象的alpha值设置为小于1.0的值，因为创建半透明的视图会导致系统在离屏渲染时去对UIVisualEffectView对象及所有的相关的子视图做混合操作。这不但消耗CPU/GPU，也可能会导致许多效果显示不正确或者根本不显示。

我们在上面看到，初始化一个UIVisualEffectView对象的方法是UIVisualEffectView(effect: blurEffect)，其定义如下：

init(effect effect: UIVisualEffect) 

这个方法的参数是一个UIVisualEffect对象。我们查看官方文档，可以看到在UIKit中，定义了几个专门用来创建视觉特效的，它们分别是UIVisualEffect、UIBlurEffect和UIVibrancyEffect。它们的继承层次如下所示：

NSObject 
| -- UIVisualEffect 
| -- UIBlurEffect 
| -- UIVibrancyEffect 

UIVisualEffect是一个继承自NSObject的创建视觉效果的基类，然而这个类除了继承自NSObject的属性和方法外，没有提供任何新的属性和方法。其主要目的是用于初始化UIVisualEffectView，在这个初始化方法中可以传入UIBlurEffect或者UIVibrancyEffect对象。

一个UIBlurEffect对象用于将blur(毛玻璃)效果应用于UIVisualEffectView视图下面的内容。如上面的示例所示。不过，这个对象的效果并不影响UIVisualEffectView对象的contentView中的内容。

UIBlurEffect主要定义了三种效果，这些效果由枚举UIBlurEffectStyle来确定，该枚举的定义如下：

enum UIBlurEffectStyle : Int { 
case ExtraLight 
case Light 
case Dark 
} 

其主要是根据色调(hue)来确定特效视图与底部视图的混合。

与UIBlurEffect不同的是，UIVibrancyEffect主要用于放大和调整UIVisualEffectView视图下面的内容的颜色，同时让UIVisualEffectView的contentView中的内容看起来更加生动。通常UIVibrancyEffect对象是与UIBlurEffect一起使用，主要用于处理在UIBlurEffect特效上的一些显示效果。接上面的代码，我们看看在blur的视图上添加一些新的特效，如下代码所示：

let vibrancyView: UIVisualEffectView = UIVisualEffectView(effect: UIVibrancyEffect(forBlurEffect: blurEffect)) 
vibrancyView.setTranslatesAutoresizingMaskIntoConstraints(false) 
blurView.contentView.addSubview(vibrancyView) 
 
var label: UILabel = UILabel() 
label.setTranslatesAutoresizingMaskIntoConstraints(false) 
label.text = "Vibrancy Effect" 
label.font = UIFont(name: "HelveticaNeue-Bold", size: 30) 
label.textAlignment = .Center 
label.textColor = UIColor.whiteColor() 
vibrancyView.contentView.addSubview(label) 

vibrancy特效是取决于颜色值的。所有添加到contentView的子视图都必须实现tintColorDidChange方法并更新自己。需要注意的是，我们使用UIVibrancyEffect(forBlurEffect:)方法创建UIVibrancyEffect时，参数blurEffect必须是我们想加效果的那个blurEffect，否则可能不是我们想要的效果。

另外，UIVibrancyEffect还提供了一个类方法notificationCenterVibrancyEffect，其声明如下：

class func notificationCenterVibrancyEffect() -> UIVibrancyEffect!

这个方法创建一个用于通知中心的Today扩展的vibrancy特效。

参考

UIVisualEffectView Class Reference

UIVisualEffect Class Reference

 

UIBlurEffect Class Reference

 

UIVibrancyEffect Class Reference UIVisualEffect – Swift Tutorial iOS 8: UIVisualEffect

Pointer is missing a nullability type specifier (nonnull or nullable)问题的处理 — Nullability Annotations

最近在用Xcode 6.3写代码，一些涉及到对象的代码会报如下编译器警告：

Pointer is missing a nullability type specifier (__nonnull or __nullable) 

于是google了一下，发现这是Xcode 6.3的一个新特性，即nullability annotations。

Nullability Annotations

我们都知道在swift中，可以使用!和?来表示一个对象是optional的还是non-optional，如view?和view!。而在Objective-C中则没有这一区分，view即可表示这个对象是optional，也可表示是non-optioanl。这样就会造成一个问题：在Swift与Objective-C混编时，Swift编译器并不知道一个Objective-C对象到底是optional还是non-optional，因此这种情况下编译器会隐式地将Objective-C的对象当成是non-optional。

为了解决这个问题，苹果在Xcode 6.3引入了一个Objective-C的新特性：nullability annotations。这一新特性的核心是两个新的类型注释：__nullable和__nonnull。从字面上我们可以猜到，__nullable表示对象可以是NULL或nil，而__nonnull表示对象不应该为空。当我们不遵循这一规则时，编译器就会给出警告。

我们来看看以下的实例，

@interface TestNullabilityClass () 
 
@property (nonatomic, copy) NSArray * items; 
 
- (id)itemWithName:(NSString * __nonnull)name; 
 
@end 
 
@implementation TestNullabilityClass 
 
... 
 
- (void)testNullability { 
 
[self itemWithName:nil]; // 编译器警告：Null passed to a callee that requires a non-null argument 
} 
 
- (id)itemWithName:(NSString * __nonnull)name { 
return nil; 
} 
 
@end 

不过这只是一个警告，程序还是能编译通过并运行。

事实上，在任何可以使用const关键字的地方都可以使用__nullable和__nonnull，不过这两个关键字仅限于使用在指针类型上。而在方法的声明中，我们还可以使用不带下划线的nullable和nonnull，如下所示：

- (nullable id)itemWithName:(NSString * nonnull)name 

在属性声明中，也增加了两个相应的特性，因此上例中的items属性可以如下声明：

@property (nonatomic, copy, nonnull) NSArray * items; 

当然也可以用以下这种方式：

@property (nonatomic, copy) NSArray * __nonnull items; 

推荐使用nonnull这种方式，这样可以让属性声明看起来更清晰。

Nonnull区域设置(Audited Regions)

如果需要每个属性或每个方法都去指定nonnull和nullable，是一件非常繁琐的事。苹果为了减轻我们的工作量，专门提供了两个宏：NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN和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 * items; 
 
 
- (id)itemWithName:(nullable NSString *)name; 
 
@end 
NS_ASSUME_NONNULL_END

在上面的代码中，items属性默认是nonnull的，itemWithName:方法的返回值也是nonnull，而参数是指定为nullable的。

不过，为了安全起见，苹果还制定了几条规则：

• typedef定义的类型的nullability特性通常依赖于上下文，即使是在Audited Regions中，也不能假定它为nonnull。
• 复杂的指针类型(如id *)必须显示去指定是nonnull还是nullable。例如，指定一个指向nullable对象的nonnull指针，可以使用”__nullable id * __nonnull”。
• 我们经常使用的NSError **通常是被假定为一个指向nullable NSError对象的nullable指针。

兼容性

因为Nullability Annotations是Xcode 6.3新加入的，所以我们需要考虑之前的老代码。实际上，苹果已以帮我们处理好了这种兼容问题，我们可以安全地使用它们：

老代码仍然能正常工作，即使对nonnull对象使用了nil也没有问题。

老代码在需要和swift混编时，在新的swift编译器下会给出一个警告。

nonnull不会影响性能。事实上，我们仍然可以在运行时去判断我们的对象是否为nil。

事实上，我们可以将nonnull/nullable与我们的断言和异常一起看待，其需要处理的问题都是同一个：违反约定是一个程序员的错误。特别是，返回值是我们可控的东西，如果返回值是nonnull的，则我们不应该返回nil，除非是为了向后兼容。

参考

Nullability and Objective-C

weak的生命周期

我们都知道weak表示的是一个弱引用，这个引用不会增加对象的引用计数，并且在所指向的对象被释放之后，weak指针会被设置的为nil。weak引用通常是用于处理循环引用的问题，如代理及block的使用中，相对会较多的使用到weak。

之前对weak的实现略有了解，知道它的一个基本的生命周期，但具体是怎么实现的，了解得不是太清晰。今天又翻了翻《Objective-C高级编程》关于__weak的讲解，在此做个笔记。

我们以下面这行代码为例：

代码清单1：示例代码

{ 
id __weak obj1 = obj; 
} 

当我们初始化一个weak变量时，runtime会调用objc_initWeak函数。这个函数在Clang中的声明如下：

id objc_initWeak(id *object, id value); 

其具体实现如下：

id objc_initWeak(id *object, id value) 
{ 
*object = 0; 
return objc_storeWeak(object, value); 
} 

示例代码轮换成编译器的模拟代码如下：

id obj1; 
objc_initWeak(&obj1, obj); 

因此，这里所做的事是先将obj1初始化为0(nil)，然后将obj1的地址及obj作为参数传递给objc_storeWeak函数。

objc_initWeak函数有一个前提条件：就是object必须是一个没有被注册为__weak对象的有效指针。而value则可以是null，或者指向一个有效的对象。

如果value是一个空指针或者其指向的对象已经被释放了，则object是zero-initialized的。否则，object将被注册为一个指向value的__weak对象。而这事应该是objc_storeWeak函数干的。objc_storeWeak的函数声明如下：

id objc_storeWeak(id *location, id value); 

其具体实现如下：

id objc_storeWeak(id *location, id newObj) 
{ 
id oldObj; 
SideTable *oldTable; 
SideTable *newTable; 
 
...... 
 
// Acquire locks for old and new values. 
// Order by lock address to prevent lock ordering problems. 
// Retry if the old value changes underneath us. 
retry: 
oldObj = *location; 
 
oldTable = SideTable::tableForPointer(oldObj); 
newTable = SideTable::tableForPointer(newObj); 
 
...... 
 
if (*location != oldObj) { 
OSSpinLockUnlock(lock1); 
#if SIDE_TABLE_STRIPE > 1 
if (lock1 != lock2) OSSpinLockUnlock(lock2); 
#endif 
goto retry; 
} 
 
if (oldObj) { 
weak_unregister_no_lock(&oldTable->weak_table, oldObj, location); 
} 
if (newObj) { 
newObj = weak_register_no_lock(&newTable->weak_table, newObj,location); 
// weak_register_no_lock returns NULL if weak store should be rejected 
} 
// Do not set *location anywhere else. That would introduce a race. 
*location = newObj; 
 
...... 
 
return newObj; 
} 

我们撇开源码中各种锁操作，来看看这段代码都做了些什么。在此之前，我们先来了解下weak表和SideTable。

weak表是一个弱引用表，实现为一个weak_table_t结构体，存储了某个对象相关的的所有的弱引用信息。其定义如下(具体定义在objc-weak.h中)：

struct weak_table_t { 
weak_entry_t *weak_entries; 
size_t num_entries; 
...... 
}; 

其中weak_entry_t是存储在弱引用表中的一个内部结构体，它负责维护和存储指向一个对象的所有弱引用hash表。其定义如下：

struct weak_entry_t { 
DisguisedPtr<objc_object> referent; 
union { 
struct { 
weak_referrer_t *referrers; 
uintptr_t out_of_line : 1; 
...... 
}; 
struct { 
// out_of_line=0 is LSB of one of these (don't care which) 
weak_referrer_t inline_referrers[WEAK_INLINE_COUNT]; 
}; 
}; 
}; 

其中referent是被引用的对象，即示例代码中的obj对象。下面的union即存储了所有指向该对象的弱引用。由注释可以看到，当out_of_line等于0时，hash表被一个数组所代替。另外，所有的弱引用对象的地址都是存储在weak_referrer_t指针的地址中。其定义如下：

typedef objc_object ** weak_referrer_t;

SideTable是一个用C++实现的类，它的具体定义在NSObject.mm中，我们来看看它的一些成员变量的定义：

class SideTable { 
private: 
static uint8_t table_buf[SIDE_TABLE_STRIPE * SIDE_TABLE_SIZE]; 
 
public: 
 
RefcountMap refcnts; 
weak_table_t weak_table; 
 
...... 
 
} 

RefcountMap refcnts，大家应该能猜到这个做什么用的吧？看着像是引用计数什么的。哈哈，貌似就是啊，这东东存储了一个对象的引用计数的信息。当然，我们在这里不去探究它，我们关注的是weak_table。这个成员变量指向的就是一个对象的weak表。

了解了weak表和SideTable，让我们再回过头来看看objc_storeWeak。首先是根据weak指针找到其指向的老的对象：

oldObj = *location; 

然后获取到与新旧对象相关的SideTable对象：

oldTable = SideTable::tableForPointer(oldObj); 
newTable = SideTable::tableForPointer(newObj); 
 
下面要做的就是在老对象的weak表中移除指向信息，而在新对象的weak表中建立关联信息： 
 
if (oldObj) { 
weak_unregister_no_lock(&oldTable->weak_table, oldObj, location); 
} 
if (newObj) { 
newObj = weak_register_no_lock(&newTable->weak_table, newObj,location); 
// weak_register_no_lock returns NULL if weak store should be rejected 
} 

接下来让弱引用指针指向新的对象：

*location = newObj; 

最后会返回这个新对象：

return newObj; 

objc_storeWeak的基本实现就是这样。当然，在objc_initWeak中调用objc_storeWeak时，老对象是空的，所有不会执行weak_unregister_no_lock操作。

而当weak引用指向的对象被释放时，又是如何去处理weak指针的呢？当释放对象时，其基本流程如下：

调用objc_release

因为对象的引用计数为0，所以执行dealloc

在dealloc中，调用了_objc_rootDealloc函数

在_objc_rootDealloc中，调用了object_dispose函数

调用objc_destructInstance

最后调用objc_clear_deallocating

我们重点关注一下最后一步，objc_clear_deallocating的具体实现如下：

void objc_clear_deallocating(id obj) 
{ 
...... 
 
SideTable *table = SideTable::tableForPointer(obj); 
 
// clear any weak table items 
// clear extra retain count and deallocating bit 
// (fixme warn or abort if extra retain count == 0 ?) 
OSSpinLockLock(&table->slock); 
if (seen_weak_refs) { 
arr_clear_deallocating(&table->weak_table, obj); 
} 
...... 
} 

我们可以看到，在这个函数中，首先取出对象对应的SideTable实例，如果这个对象有关联的弱引用，则调用arr_clear_deallocating来清除对象的弱引用信息。我们来看看arr_clear_deallocating具体实现：

PRIVATE_EXTERN void arr_clear_deallocating(weak_table_t *weak_table, id referent) { 
{ 
weak_entry_t *entry = weak_entry_for_referent(weak_table, referent); 
if (entry == NULL) { 
...... 
return; 
} 
// zero out references 
for (int i = 0; i < entry->referrers.num_allocated; ++i) { 
id *referrer = entry->referrers.refs[i].referrer; 
if (referrer) { 
if (*referrer == referent) { 
*referrer = nil; 
} 
else if (*referrer) { 
_objc_inform("__weak variable @ %p holds %p instead of %p\n", referrer, *referrer, referent); 
} 
} 
} 
 
weak_entry_remove_no_lock(weak_table, entry); 
weak_table->num_weak_refs--; 
} 
} 

这个函数首先是找出对象对应的weak_entry_t链表，然后挨个将弱引用置为nil。最后清理对象的记录。

通过上面的描述，我们基本能了解一个weak引用从生到死的过程。从这个流程可以看出，一个weak引用的处理涉及各种查表、添加与删除操作，还是有一定消耗的。所以如果大量使用__weak变量的话，会对性能造成一定的影响。那么，我们应该在什么时候去使用weak呢？《Objective-C高级编程》给我们的建议是只在避免循环引用的时候使用__weak修饰符。

另外，在clang中，还提供了不少关于weak引用的处理函数。如objc_loadWeak, objc_destroyWeak, objc_moveWeak等，我们可以在苹果的开源代码中找到相关的实现。等有时间，我再好好研究研究。

参考

《Objective-C高级编程》1.4: __weak修饰符

Clang 3.7 documentation – Objective-C Automatic Reference Counting (ARC)

apple opensource – NSObject.mm

零碎

CAGradientLayer

CAGradientLayer类是用于在其背景色上绘制一个颜色渐变，以填充层的整个形状，包括圆角。这个类继承自CALayer类，使用起来还是很方便的。

与Quartz 2D中的渐变处理类似，一个渐变有一个起始位置(startPoint)和一个结束位置(endPoint)，在这两个位置之间，我们可以指定一组颜色值(colors，元素是CGColorRef对象)，可以是两个，也可以是多个，每个颜色值会对应一个位置(locations)。另外，渐变还分为轴向渐变和径向渐变。

我们写个实例来看看CAGradientLayer的具体使用：

CAGradientLayer *layer = [CAGradientLayer layer]; 
layer.startPoint = (CGPoint){0.5f, 0.0f}; 
layer.endPoint = (CGPoint){0.5f, 1.0f}; 
layer.colors = [NSArray arrayWithObjects:(id)[UIColor blueColor].CGColor, (id)[UIColor redColor].CGColor, (id)[UIColor greenColor].CGColor, nil]; 
layer.locations = @[@0.0f, @0.6f, @1.0f]; 
layer.frame = self.view.layer.bounds; 
 
[self.view.layer insertSublayer:layer atIndex:0]; 

参考

CAGradientLayer Class Reference

Xcode中Ineligible Devices的处理

换了台新电脑，装了个Xcode 6.3，整了个新证书和profile，然后打开Xcode，连上手机。额，然后发现设备居然被标识为Ineligible Devices，没认出来。情况类似于下图：

电脑是受信任的，证书和profile也都是OK的。试了几次重启Xcode和重新连接手机，无效。设备就是选不了。最后是在Product->Destination里面才选中这个设备的。不过在工具栏还是不能选择，郁闷，求解。

iOS 7后隐藏UITextField的光标

新项目只支持iOS 7后，很多事情变得简单多了，就像隐藏UITextField的光标一样，就简单的一句话：

textFiled.tintColor = [UIColor clearColor];

通常我们用UIPickerView作为我们的UITextField的inputView时，我们是需要隐藏光标的。当然，如果想换个光标颜色，也是这么处理。

这么处理的有个遗留问题是：通常我们使用UIPickerView作为UITextField的inputView时， 并不希望去执行各种菜单操作(全选、复制、粘帖)，但只是去设置UITextField的tintColor时，我们仍然可以执行这边操作，所以需要加额外的处理。这个问题，我们可以这样处理：在textFieldShouldBeginEditing:中，我们把UITextField的userInteractionEnabled设置为NO，然后在textFieldShouldEndEditing:，将将这个值设置回来。如下：

- (BOOL)textFieldShouldBeginEditing:(UITextField *)textField { 
 
textField.userInteractionEnabled = NO; 
 
return YES; 
} 
 
- (BOOL)textFieldShouldEndEditing:(UITextField *)textField { 
 
textField.userInteractionEnabled = YES; 
 
return YES; 
} 

这样就OK了。当然这只是我们当前使用的一种处理方式，还有其它的方法，直接google或者stackoverflow吧。

iOS 7后UIAlertView中文字左对齐问题

在iOS 7之前，如果我们想要让UIAlertView中的文字居左显示的话，可以使用以下这段代码来处理：

for (UIView *view in alert.subviews) { 
if([[view class] isSubclassOfClass:[UILabel class]]) { 
((UILabel*)view).textAlignment = NSTextAlignmentLeft; 
} 
} 

但很遗憾的是，在iOS 7之后，苹果不让我们这么干了。我们去取UIAlertView的subviews时，获得的只是一个空数组，我们没有办法获取到我们想要的label。怎么办？三条路：告诉产品经理和UED说这个实现不了(当然，这个是会被鄙视的，人家会说你能力差)；自己写；找第三方开源代码。嘿嘿，不过由于最近时间紧，所以我决定跟他们说实现不了，哈哈。不过在github上找了一个开源的，Custom iOS AlertView，star的数量也不少，看来不错，回头好好研究研究。