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  • 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.发展历史
  • 4.开发过程
  • 5.动态绑定
  • 6.内存管理
  • 7.主要框架
  • 8.基础对象
  • 9.实现

Cocoa

Cocoa是苹果公司为Mac OS X所创建的原生面向对象的API，是Mac OS X上五大API之一（其它四个是Carbon、POSIX、X11和Java）。

苹果的面向对象开发框架，用来生成 Mac OS X 的应用程序。主要的开发语言为 Objective-c, 一个c 的超集。 Cocoa 开始于1989年9月上市的NeXTSTEP 1.0，当时没有Foundation框架，只有动态运行库， 称为 kit, 最重要的是AppKit. 1993 年 NeXTSTEP 3.1 被移植到了 Intel, Sparc, HP 的平台上，Foundation 首次被加入，同时Sun 和 NeXT 合作开发OpenStep 也可以运行在Windows 系统上VCV。

Cocoa 应用程序一般在苹果公司的开发工具Xcode（前身为Project Builder）和Interface Builder上用Objective-C写成。不过，通过Java bridge、PasCocoa、PyObjC、CamelBones以及RubyCocoa等桥接技术，Java、Clozure CL、LispWorks、Object Pascal、Python、Perl、Ruby等其它工具或者语言也可以用来开发 Cocoa 应用。也有一些其它语言的Cocoa实现无须桥接，比如苹果公司开发的MacRuby和类似Lisp的Nu语言。不使用Xcode和Interface Builder，仅仅通过文本编辑器、GCC和GNU make工具也可以用Objective-C语言开发Cocoa应用。

对最终用户来说，使用Cocoa编程环境开发的应用程序即为Cocoa 应用。这类应用有独特的外观，因为Cocoa编程环境让程序在多方面自动遵循苹果公司的人机界面守则。

基本信息

  • 中文名

    Cocoa

  • 作者

    苹果公司

  • 定义

    为Mac OS X所创原生面向对象API

  • 地位

    Mac OS X上五大API之一

发展历史

更多资料：Mac OS X历史

Cocoa 是从1980年代由 NeXT 开发的编程环境NeXTSTEP 和 OPENSTEP 演变而来，这点可由其类别之名皆以 NS 前缀（代表NeXTSTEP）看出端倪。苹果电脑公司在1996年12月收购了NeXT。开发 NeXTSTEP 和 OPENSTEP 的大量工作都转化到了 Mac OS X 中，最显而易见的部分当属 Cocoa。但差异也存在。例如，NeXTSTEP 和 OPENSTEP 使用 Display Postscript 实现文字和图形的屏幕显示，而 Cocoa 依赖苹果的 Quartz（基于 PDF 的绘图模型）。

Cocoa 这个名词曾经被用来称呼一款帮助儿童创建多媒体工程的应用程序。随后该应用停产。该名称被用作现在的用途。

开发过程

施乐帕罗奥多研究中心的Smalltalk开发小组最终发明了一种可以简化开发过程，提高代码重用率的设计哲学，即“模型-视图-控制器”模式（MVC）。这种模式将应用程序分为三个可以交互的对象集，即模型，视图和控制器。其中，模型类代表原始数据，例如文档、设置、文件、内存中的对象等，视图是模型中数据的可视化表现，而控制器类则包含了将模型和其对应视图连接起来的逻辑，并保持前二者的状态同步。

Cocoa的设计遵循了严格的MVC原则。在OpenStep下，绝大多数的类要么是高层的视图类（AppKit），或者是相对底层的模型类（Foundation）。与类似的MVC系统相比，OpenStep没有强的模型层，例如它不包含表示“文档”的存储类。在向Cocoa迁移的过程中，模型层被大大扩展了，引入了一系列的类，它们提供了一些桌面程序所需的常用功能。

在Mac OS X 10.3中，苹果引入了NSController系列类以提供预定义的控制器层。这些类是Cocoa绑定系统的一部分，该系统也允许使用类似键-值-观测器和键-值-绑定协议来对其进行扩展。其中，“绑定”的概念表明两个对象（通常是视图和控制器）之间的关系。绑定使得开发者可以集中于定义这种关系，而不是编写大量的“胶水代码”来实现这些关系。

在Mac OS X 10.4中，苹果引入了Core Data框架，进一步扩展了这种概念。Core Data标准化了对更改的追踪和模型层的保存行为。因此，该框架大大简化了改变应用程序数据，撤销更改，在磁盘中保存和读取数据的过程。

通过提供对MVC模型中全部3层的框架支持，苹果的目的在于减少程序员所需编写的“胶水代码”量，以解放这些资源而用于程序的真正特性。

动态绑定

在多数面向对象的编程语言中，调用方法是由直接调用内存中一段固定的代码实现的。由于这种方法需要预定义的处理命令的类，因而限制了程序的设计，通常采用责任链模式作为其设计模式。虽然Cocoa在多数地方仍然采用这种方式，但通过Objective-C的动态绑定特性增加了更多设计的自由性。

在Objective-C中，消息由selector所代表，其为描述需要调用的方法的一个字符串。在发送消息时，该selector被送入Objective-C运行时中，在可用方法列表中寻找对应的方法，然后调用该方法的实际实现。由于selector只是文本数据，因此它可以保存在文件中，通过网络或在进程间传输，或以其它方式进行操作。方法的实现是在运行时查找的，而非编译时。这样的做法会造成一些性能损失，但动态绑定允许相同的selector代表不同的实现。

利用这些特性，Cocoa提供了一种通用的数据管理技术，称为键-值编码（KVC）。这种技术允许对象的数据或属性可以在运行时通过其键名进行查找，其中，属性的名称即为其值的键名。在静态语言中，这样的做法是不可能的。KVC大大的增加了设计的自由度：通过KVC，无需知道对象的类型即可访问其属性或数据。另外，利用键-值-观测器（KVO）技术和NSUndoManager类，可以提供自动的撤销/重做支持。

内存管理

Cocoa环境的一个特点是它可以管理动态分配的内存。Cocoa中绝大部分类的基类都是NSObject，它实现了引用计数的内存管理模型。从NSObject继承的类可以响应retain和release消息，以增减其引用计数；也可以通过发送retainCount消息来获取其引用计数。一个以alloc，copy或Objective-C 2.0中增加的new所创建的对象的引用计数为1；向对象发送retain消息会将计数加1，而发送release消息则会将计数减1。若对象的引用计数减少到了0，则它会被销毁。dealloc消息类似于C++中的析构函数，在对象被销毁之前可能会被调用，但系统不保证会发送该消息。这种引用计数的模型与微软的COM中的IUnknown接口特性十分相似，它提供了AddRef和Release接口，与retain和release对应。

从Objective-C 2.0开始，Objective-C运行时实现了可选的垃圾收集器。若垃圾收集的特性被激活，则运行时会将引用计数相关的操作，例如“retain”和“release”，变为无操作。iOS上的Objective-C 2.0实现中不包含垃圾收集器。垃圾收集器运行在一个低优先级的后台线程中，并可以在用户动作时暂停，从而保持良好的用户体验。

主要框架

Cocoa包含两个主要的Objective-C对象库，称为“框架”。框架的功能类似于动态库，即可以在运行时动态的载入应用程序的地址空间，但框架作为一个捆绑 (计算机)而非独立文件，其中除了可执行代码外，也包含了资源，头文件和文档。