iOS. Приемы программирования Нахавандипур Вандад
Предисловие
Это издание книги является не просто дополненной, а полностью переработанной версией предыдущего. В iOS 7 изменилось все: внешний вид и функциональная сторона операционной системы, способы использования наших устройств с iOS и, самое главное, принципы программирования для таких устройств. Действительно, без серьезной переработки всей книги было не обойтись. Я добавил в нее примерно 50 новых разделов-рецептов, затронув в них такие вопросы, как динамика UIKit, работа с видами-коллекциями, связкой ключей, удаленными уведомлениями и пр. Кроме того, я проработал все примеры кода и иллюстрации и обновил их с учетом iOS 7.
iOS 7 — огромный шаг вперед в развитии той операционной системы, которую любим все мы, пользователи и разработчики. Нам нравится как работать с нею, так и программировать для нее. Возможно, вы заметили, какое внимание в iOS 7 уделяется динамичности системы: ваш пользовательский интерфейс должен реагировать на различные движения и перемещения, которые могут происходить с устройством. Я имею в виду следующее: Apple стремится, чтобы разработчики по-настоящему внимательно относились к деталям создаваемых приложений, обогащали их реалистичной физикой и динамикой. Именно поэтому Apple дополнила iOS SDK новым элементом — UIKit Dynamics, а в этой книге данной концепции посвящена целая глава. iPhone становится все более высокотехнологичным устройством, оставаясь при этом довольно дорогим. Соответственно, запросы его пользователей также растут. И это понятно. Пользователь только что приобрел совершенно фантастический новейший iPhone или iPad и хочет найти на нем замечательные приложения, максимально полно и эффективно задействующие все возможности этих устройств.
Именно поэтому сейчас разработчик как никогда нуждается в глубоких знаниях SDK, чтобы понимать, что этот SDK может предложить программисту для создания более классных и быстрых приложений. Apple реализовала в SDK для iOS 7 множество классных новых API, и в этой книге мы подробно с ними познакомимся.
Главной особенностью iOS 7 является динамика!
Прежде чем вы приступите к изучению этой книги, я хотел бы немного рассказать о своем профессиональном опыте и о том, чем смогу помочь вам в путешествии по ее страницам. Поведаю, что я за человек и как началась моя большая любовь к iOS. Еще ребенком я впервые попробовал писать код на Basic, тогда у меня был компьютер Commodore 64. Потом я купил себе ПК и принялся экспериментировать с кодом на ассемблере. Сначала это был 8-битный ассемблер для DOS. Затем я попробовал в домашних условиях написать собственную операционную систему, которая так и не была выпущена в качестве коммерческой программы. Она предназначалась для работы на 32-битной архитектуре на процессоре Intel x86.
Среди языков программирования, в которых я пробовал свои силы, особое место занимают ассемблер и Objective-C. Они мне по-настоящему нравились и очень отличались от всех остальных. В ассемблере меня привлекала его чистота: каждая команда делает всего одну вещь, и делает ее хорошо. Думаю, Objective-C приглянулся мне по схожей причине. На самом деле этот признак ассемблера и Objective-C прослеживается во всей операционной системе iOS. Конечно, iOS — это именно операционная система, а ни в коем случае не язык программирования, но во всем, что она делает, iOS обходит своих конкурентов. Это касается как ее простоты, так и того чистого потенциала, которым она наделяет вас, комбинируя аппаратные и программные возможности. В iOS используются замечательные собственные технологии, в частности GCD. Эта операционная система задает такую высокую планку в области удобства и простоты использования, которая до сих пор остается беспрецедентной.
Все разделы всех глав этой книги полностью обновлены с учетом iOS 7. Кроме того, обновлены все скриншоты, а также появилось много новых разделов. В частности, вы найдете их в темах, посвященных связке ключей, динамике пользовательского интерфейса, представлениям для работы с коллекциями, удаленным и локальным уведомлениям, и во многих других. Они были написаны специально для этого издания книги. Я писал новое издание с огромным интересом, и, надеюсь, с не меньшим интересом вы будете знакомиться с новыми возможностями, которые в ней рассмотрены. Вероятно, это будет очень ценное дополнение к вашей технической библиотеке.
Для кого предназначена книга
Предполагается, что читатель хорошо знаком со средой для разработки в iOS и знает, как создать приложение для iPhone или iPad. Эта книга не подойдет программисту-новичку в качестве вводного пособия, но в ней описаны удобные способы решения конкретных задач, с которыми могут столкнуться программисты разного уровня — и новички, и эксперты.
Как построено издание
В этой книге мы рассмотрим фреймворки и классы, доступные в SDK для iOS 7. Я приложил все возможные усилия, чтобы на ее страницах научить вас работе с новейшими и самыми классными API iOS. Разумеется, некоторые пользователи ваших приложений могут работать и с более старыми версиями iOS. Пожалуйста, не забывайте об этих пользователях и выбирайте API рационально, с учетом минимальной версии iOS, на работу с которой рассчитано ваше приложение.
Apple рекомендует писать приложения таким образом, чтобы они поддерживались и работали в версиях iOS 6 и 7. Таким образом, в качестве базового SDK вы должны применять последнюю версию этого инструментария (имеется в виду SDK, на базе которого будет компилироваться ваше приложение) и выбирать в качестве целевой платформы iOS 6 (если это не противоречит поставленным перед вами бизнес-требованиям). Если от вас требуется написать такое приложение, которое должно поддерживаться только в iOS 7, вас ждет масса интересного. Ведь вы будете работать с превосходными API, появившимися только в iOS 7 и рассмотренными в этой книге.
Рассмотрим краткое содержание материала.
Глава 1. Реализация контроллеров и видов. В этой главе объясняется структура классов в Objective-C и рассматриваются способы реализации объектов. Здесь мы поговорим о свойствах и делегатах, а также о подписке по ключам и индексам. Даже если вы хорошо разбираетесь в Objective-C, настоятельно рекомендую вам изучить данную главу, пусть даже бегло. Это нужно, чтобы понять базовый материал, на котором построены остальные главы. В этой главе мы также рассмотрим типичные способы обращения с различными элементами пользовательского интерфейса — видами-предупреждениями, сегментированными элементами управления, переключателями и надписями. Также поговорим о настройке этих компонентов с применением новейших API, имеющихся в SDK.
Глава 2. Создание динамических и интерактивных пользовательских интерфейсов. Глава рассказывает о UIKit Dynamics — новейшем дополнении, появившемся во фреймворке UIKit. Эти динамические компоненты позволяют обогащать компоненты вашего пользовательского интерфейса реалистичной физикой и динамикой. Интерфейсы получатся еще более живыми, причем с меньшими усилиями с вашей стороны.
Глава 3. Автоматическая компоновка и язык визуального форматирования. В этой главе вы узнаете, как пользоваться возможностью автоматической компоновки в iOS SDK и создавать пользовательские интерфейсы таким образом, чтобы их можно было гибко масштабировать (сжимать и растягивать) на экране практически в любом направлении.
Глава 4. Создание и использование табличных видов. В этой главе рассказано, как работать с табличными видами, чтобы создавать приложения iOS, производящие впечатление профессионально выполненной работы. По природе табличные виды очень динамичны, поэтому программисту иногда бывает сложно понять, как с ними работать. Прочитав эту главу, изучив и опробовав на практике код из приведенных примеров, вы научитесь удобным приемам работы с табличными видами.
Глава 5. Выстраивание сложных макетов с помощью сборных видов. Виды-коллекции уже довольно давно вошли в арсенал программистов, работающих с OS X. Теперь Apple решила включить те же самые API в iOS SDK, предоставив их, таким образом, iOS-программистам. Виды-коллекции во многом напоминают табличные виды, но отличаются значительно более широкими возможностями конфигурирования и динамичностью. Если в табличных видах мы имеем дело с концепцией разделов, каждый из которых делится на строки, в видах-коллекциях появляются также столбцы. Поэтому в виде-коллекции вы при желании можете отображать много элементов в одной строке. В этой главе мы рассмотрим все великолепные пользовательские интерфейсы, которые можно создавать с применением видов-коллекций.
Глава 6. Раскадровки. Здесь мы поговорим о процессе раскадровки. Это новый способ определения связей между различными экранами (видами), задействованными в приложении. Самая приятная особенность раскадровки заключается в том, что вам совсем не обязательно вообще что-то знать о программировании для iOS, чтобы написать и запустить простое приложение. Это свойство очень помогает специалистам, работающим вне команды, — аналитикам, владельцам продукта или дизайнерам, — а также команде разработчиков познакомиться со свойствами, которыми обладают компоненты пользовательского интерфейса в iOS, и, имея такие знания, создавать более надежные продукты. Кроме того, преимущества, которые дает раскадровка, облегчают работу программиста на этапе прототипирования. Раскадровка — это просто интересное дело, независимо от того, занимаетесь ли вы ею на бумаге или с помощью Xcode.
Глава 7. Параллелизм. Человек умеет делать одновременно несколько вещей, причем особенно не задумываясь о том, как это происходит. С развитием информационных технологий мобильные устройства также становятся многозадачными. Разработчику, пишущему программы для таких устройств, предоставляются инструменты и механизмы, которые позволяют выполнять несколько задач в определенный момент времени. Этот феномен называется параллелизмом или конкурентным программированием. В главе 5 вы узнаете о технологии Grand Central Dispatch, с помощью которой Apple в основном обеспечивает параллелизм в iOS. В этой главе мы поговорим также о таймерах, потоках и операциях.
Глава 8.Безопасность. iOS 7 — весьма безопасная операционная система. Приложения, которые мы для нее пишем, также должны соответствовать определенным стандартам и практикам обеспечения безопасности. В этой главе будет рассмотрено, как пользоваться преимуществами различных API связки ключей и повысить безопасность ваших приложений. Мы обсудим также различные меры, помогающие повысить безопасность вашего пользовательского интерфейса.
Глава 9. Core Location и карты. В этой главе обсуждается работа с комплектом для программирования карт (Map Kit) и основных геолокационных API — то есть речь пойдет о написании приложений для iOS, располагающих информацией о местоположении устройства. Сначала поговорим о картах, потом обсудим, как определяется местоположение устройства, и снабдим ваши карты пользовательскими аннотациями. Потом изучим геокодирование и обратное геокодирование, а также методы, входящие в состав фреймворка Core Location, доступные лишь в версии iOS 7 SDK.
Глава 10. Реализация распознавания жестов. Здесь демонстрируется использование механизмов, распознающих жесты пользователя на сенсорном экране. Они позволяют пользователю легко обращаться с графическим интерфейсом ваших приложений для iOS. В этой главе вы научитесь применять соответствующие механизмы, доступные в SDK для iOS, а также изучите рабочие примеры, которые протестированы в операционной системе iOS 7.
Глава 11. Сетевые функции, JSON, XML и Twitter. Глава рассказывает о встроенных синтаксических анализаторах для JSON и XML. На базе этой информации в главе рассматриваются различные API для сетевых взаимодействий, а также обсуждается, как вы можете реализовать в ваших приложениях функции для общения в социальных сетях. С помощью таких возможностей пользователи смогут обмениваться своими данными и творчеством на подобных ресурсах, например в Facebook.
Глава 12. Управление файлами и каталогами. Одна из самых важных задач, которые нам как разработчикам приходится решать при программировании для iOS, — это управление файлами и каталогами. В этой главе речь пойдет о создании, считывании, записи и удалении файлов. Здесь вы найдете информацию, достаточно подробную для того, чтобы наладить управление файлами и каталогами с помощью средств iOS SDK.
Глава 13. Камера и библиотека фотографий. В данной главе показано, как обнаружить доступность камеры на передней и задней поверхностях устройства с системой iOS. Кроме того, вы научитесь обращаться к библиотеке фотографий посредством фреймворка ресурсов (Assets Framework). В конце главы рассказано о том, как редактировать видео прямо на устройстве с iOS с помощью встроенного контроллера видов.
Глава 14. Многозадачность. В этой главе показано, как создавать приложения, ориентированные на многозадачность и хорошо функционирующие на устройствах с iOS. Вы узнаете об организации фоновых процессов, о воспроизведении аудио и определении местонахождения пользователя в фоновом режиме. Кроме того, мы поговорим о загрузке содержимого по URL, пока ваше приложение находится в фоновом режиме. Опираясь на эту информацию, мы также исследуем некоторые новые API для многозадачности, появившиеся в iOS 7. Они позволяют нам скачивать контент периодически, пока приложение работает в фоновом режиме и даже когда оно не запущено.
Глава 15. Уведомления. Уведомления — это объекты, несущие определенную информацию, которая может передаваться множеству получателей методом широковещания. В этой главе мы обсудим уведомления, в том числе локальные и пуш-уведомления. Вы узнаете, как использовать новейшие возможности, встроенные в Xcode, и легко включать эти функции в свои приложения.
Глава 16. Фреймворк Core Data. Глава описывает детали стеков Core Data и демонстрирует, из чего состоят эти стеки. Изучив ее, вы сможете проектировать собственные объектно-ориентированные модели данных прямо в Xcode с помощью редактора моделей Core Data, а также создавать и получать объекты в Core Data. Опираясь на эту информацию, вы научитесь добавлять в Core Data собственные данные и искать данные с помощью фонового потока. В таком случае ваш поток пользовательского интерфейса останется свободен и сможет своевременно обрабатывать пользовательские события.
Глава 17. Графика и анимация. В этой главе дается введение во фреймворк Core Graphics. Вы узнаете, как отрисовывать изображения и текст в графическом контексте, рисовать линии, прямоугольники и пути, а также многое другое. Также вы познакомитесь с новыми API из iOS SDK, позволяющими фиксировать содержимое ваших видов в форме скриншотов.
Глава 18. Фреймворк Core Motion. Как следует из названия, глава посвящена рассмотрению фреймворка Core Motion. С помощью Core Motion вы получаете доступ к акселерометру и гироскопу, установленным на устройстве с iOS. Кроме того, вы сможете регистрировать встряхивание устройства. Разумеется, не на всех устройствах с iOS имеются акселерометр и гироскоп, поэтому вы также узнаете, как определять доступность этого оборудования.
Глава 19. Фреймворк Pass Kit. В этой главе описан Passbook — виртуальный кошелек, который позволяет управлять вашими купонами, посадочными талонами, железнодорожными и автобусными билетами, а также другими подобными документами. Здесь вы узнаете все необходимое для создания ваших собственных путевых документов с цифровой подписью и научитесь с легкостью раздавать их пользователям.
Дополнительные ресурсы
Время от времени я обращаюсь к официальной документации Apple. Некоторые описания с сайта Apple точны, и пытаться изложить их своими словами — все равно что изобретать велосипед. Здесь я перечислил наиболее важные официальные документы и руководства, предлагаемые Apple, которые должен прочитать каждый разработчик, профессионально пишущий программы для iOS.
Для начала предлагаю ознакомиться с iOS Human Interface Guidelines (Руководством по созданию пользовательских интерфейсов для всех устройств iOS) (https://developer.apple.com/library/ios/documentation/UserExperience/Conceptual/MobileHIG/Introduction/Introduction.html). Этот документ необходимо прочитать любому программисту, работающему с iOS. На самом деле я считаю, что эти документы обязательно должны прочитать также сотрудники отделов разработки и дизайна продукции в любой компании, занимающейся iOS.
Рекомендую также просмотреть документ iOS Application Programming Guide (Руководство по программированию приложений для iOS), имеющийся в iOS Reference Library (Справочной библиотеке iOS), где даются полезные советы по созданию отличных приложений для iOS: https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/iPhone/Conceptual/iPhoneOSProgrammingGuide/Introduction/Introduction.html.
В iOS 7 значительно изменились принципы представления компонентов пользовательского интерфейса на экране. Мы подробно обсудим все эти изменения и поговорим о том, как программист может применять эти новейшие API для создания замечательных приложений для iOS 7. Кроме того, я рекомендую вам ознакомиться с документом iOS 7 UI Transition Guide (Руководство по переходу на пользовательский интерфейс iOS 7) от Apple (https://developer.apple.com/library/ios/documentation/UserExperience/Conceptual/TransitionGuide/index.html#//apple_ref/doc/uid/TP400 13174). В нем описаны все изменения, связанные с пользовательским интерфейсом, появившиеся в последней версии SDK.
Читая главу 12, вы обратите внимание на то, что в ней одной из наиболее важных тем являются блоковые объекты. Блоковые объекты рассматриваются в книге вкратце, но чтобы подробнее разобраться с этой темой, рекомендую познакомиться с руководством A Short Practical Guide to Blocks (Краткое практическое руководство по блоковым объектам), доступным по следующей ссылке: https://developer.apple.com/library/ios/#featuredarticles/Short_Practical_Guide_Blocks/index.html%23/apple_ref/doc/uid/TP400 09758.
В книге я буду часто упоминать пакеты (bundles) и говорить о том, как загружать из пакетов изображения и данные. В издании будет кратко рассказано о пакетах, но если хотите разобраться с ними подробнее, прочтите Bundle Programming Guide (Руководство по программированию пакетов) по адресу: https://developer.apple.com/library/ios/#documentation/CoreFoundation/Conceptual/CFBundles/Introduction/Introduction.html.
Условные сокращения, используемые в данной книге
В данной книге применяются следующие условные обозначения.
Шрифт для названий
Используется для обозначения URL, адресов электронной почты, а также сочетаний клавиш и названий элементов интерфейса.
Шрифт для команд
Применяется для обозначения программных элементов — переменных и названий функций, типов данных, переменных окружения, операторов, ключевых слов и т. д.
Шрифт для листингов
Используется в листингах программного кода.
Данный символ означает совет, замечание практического характера или общее замечание.
Данный символ означает предостережение.
Работа с примерами кода
Эта книга написана для того, чтобы помочь вам в работе. В принципе, вы можете использовать код, содержащийся в этой книге, в ваших программах и документации. Можете не связываться с нами и не спрашивать разрешения, если собираетесь воспользоваться небольшим фрагментом кода. Например, если вы пишете программу и кое-где вставляете в нее код из этой книги, разрешения не требуется. Однако если вы запишете на диск примеры из книг издательства O’Reilly и начнете раздавать или продавать такие диски, на это необходимо получить разрешение. Если вы цитируете эту книгу, отвечая на вопрос, или воспроизводите код из нее в качестве примера, на это не требуется разрешения. Если вы включаете значительный фрагмент кода из этой книги в документацию по вашему продукту, на это требуется разрешение.
Нам интересны ваши отзывы
Все примеры кода из этой книги были протестированы на iPhone 4, iPhone 3GS и эмуляторе iPhone/iPad, но не исключено, что у вас все же возникнут какие-то сложности. Например, у вас будет иная версия SDK, нежели та, в которой компилировался и тестировался код из примера. Информация, изложенная в этой книге, проверялась на каждом этапе подготовки издания. Тем не менее мы могли допустить какие-то ошибки или чего-то недосмотреть, поэтому с благодарностью примем от вас информацию о любых подобных недочетах, которые могут вам встретиться, а также все ваши предложения о том, как можно было бы улучшить будущие издания книги. С автором и редакторами можно связаться по следующему адресу:
O’Reilly Media, Inc.
1005 Gravenstein Highway North
Sebastopol, CA 95472
(800) 998-9938 (в США или Канаде)
(707) 829-0515 (международный или местный телефон)
(707) 829-0104 (факс)
Благодарности
Энди Орам, мой любезный редактор, вновь потрудился на славу и внимательно проработал все изменения, появившиеся в новом издании книги. Фактически эта книга переработана полностью, это касается и содержащихся в ней скриншотов и примеров кода. Я хотел бы поблагодарить также Кшиштофа Гробельного и Кшиштофа Гутовского — моих хороших друзей и коллег, выполнивших техническое рецензирование книги. Без их участия она ни за что не оказалась бы в ваших руках.
Особой благодарности заслуживает Рэйчел Румелиотис, поддерживавшая меня и Энди. В первую очередь спасибо ей за ту административную работу, которая на первый взгляд как будто не видна. Кроме того, с наилучшей стороны себя показала Меган Конноли из издательства O’Reilly. Она терпеливо сносила мои причитания о бумажной работе, сотрудничество с ней доставило одно удовольствие. Благодарю Джессику Хозман за то, что помогла нам справиться с проблемами, которые возникали с Git. Я и поверить не мог, что те простые решения, которые она мне подсказывала, действительно сработают. Но они работали, а я порой чувствовал себя идиотом.
Последние, но немаловажные благодарности хочется высказать Алине Риззони, Бруно Пэкхему и Томасу Пэкхему за их преданную дружбу. Я счастлив, что знаю их, и высоко ценю их помощь и поддержку.
От издательства
Ваши замечания, предложения и вопросы отправляйте по адресу электронной почты [email protected] (издательство «Питер», компьютерная редакция).
Мы будем рады узнать ваше мнение!
На сайте издательства http://www.piter.com вы найдете подробную информацию о наших книгах.
Глава 1. Реализация контроллеров и видов
1.0. Введение
В iOS 7 появилось множество новых пользовательских возможностей, а также масса новых API, с которыми мы, программисты, можем вволю экспериментировать. Вероятно, вы уже знаете, что в iOS 7 разительно изменился пользовательский интерфейс. Во всех предыдущих версиях он оставался практически неизменным по сравнению с первой версией iOS, и поэтому многие приложения разрабатывались так, как будто пользовательский интерфейс никогда не изменится. В настоящее время графические дизайнеры столкнулись с целым букетом проблем, так как теперь требуется создавать интерфейсы и продумывать пользовательские взаимодействия с программой так, чтобы программа хорошо смотрелась и в iOS 7, и в более ранних версиях.
Чтобы программировать приложения для iOS 7, вы должны знать основы языка Objective-C, с которым мы будем работать на протяжении всей этой книги. Как понятно из названия, язык Objective-C основан на С, но имеет определенные расширения, которые облегчают оперирование объектами. Объекты и классы имеют фундаментальное значение в объектно-ориентированном программировании (ООП). К числу объектно-ориентированных языков относятся Objective-C, Java, C++ и многие другие. В Objective-C, как и в любом объектно-ориентированном языке, вы имеете доступ не только к объектам, но и к примитивам. Например, число –20 (минус двадцать) можно выразить в виде примитива следующим образом:
NSInteger myNumber = -20;
В этой простой строке кода определяется переменная myNumber, относящаяся к типу данных NSInteger. Ее значение устанавливается в 20. Так определяются переменные в языке Objective-C. Переменная — это простое присваивание имени местоположению в памяти. В таком случае если мы задаем 20 в качестве значения переменной myNumber, то сообщаем машине, что собираемся выполнить фрагмент кода, который поместит указанное значение в область памяти, соответствующую переменной myNumber.
В сущности, все приложения iOS используют архитектуру «модель — вид — контроллер» (MVC). C архитектурной точки зрения модель, вид и контроллер — это три основные составляющие приложения iOS.
Модель — это мозг приложения. Она выполняет все вычисления и создает для себя виртуальный мир, в котором может существовать сама, без видов и контроллеров. Иными словами, вы можете считать модель виртуальной копией вашего приложения, без интерфейса.
Вид — это окно, через которое пользователь взаимодействует с вашим приложением. В большинстве случаев вид отображает содержимое модели, но, кроме того, он же воспринимает и действия пользователя. Любые контакты между пользователем и вашим приложением отправляются в вид. После этого они могут быть перехвачены контроллером вида и переданы в модель.
Контроллеры в программах iOS — это, как правило, контроллеры видов, которые я только что упомянул. Контроллер вида является, в сущности, переходным звеном между моделью и видом. Он интерпретирует события, происходящие с одной стороны, и по мере необходимости использует эту информацию для внесения изменений на другой стороне. Например, если пользователь изменяет какое-либо поле в виде, то контроллер гарантирует, что и модель изменится соответствующим образом. А если модель получит новые данные, то контроллер прикажет виду отобразить их.
В этой главе вы узнаете, как выстраивать структуру приложения iOS и использовать виды и контроллеры видов для создания интуитивно понятных приложений.
В этой главе мы будем создавать большинство компонентов пользовательского интерфейса на базе шаблона Single View Application из Xcode. Чтобы воспроизвести приведенные инструкции, следуйте рекомендациям, приведенным в подразделе «Создание и запуск вашего первого приложения для iOS» данного раздела. Убедитесь в том, что ваше приложение является универсальным, а не ориентировано только на iPhone или на iPad. Универсальное приложение может работать как на iPhone, так и на iPad.
Создание и запуск вашего первого приложения для iOS
Прежде чем подробнее познакомиться с возможностями Objective-C, вкратце рассмотрим, как создать простое приложение для iOS в среде Xcode. Xcode — это интегрированная среда разработки (IDE) для работы с Apple, позволяющая создавать, строить и запускать ваше приложение в эмуляторе iOS и даже на реальных устройствах с iOS. По ходу книги мы подробнее обсудим Xcode и ее возможности, а пока научимся создавать и запускать самое простое приложение. Я полагаю, что вы уже скачали Xcode из Mac App Store и установили ее на своем компьютере. В таком случае выполните следующие шаги.
1. Откройте Xcode, если еще не сделали этого.
2. Выберите в меню пункт File (Файл), далее — New Project (Новый проект).
3. Слева в диалоговом окне создания нового проекта выберите подкатегорию Application (Приложение) в основной категории iOS. Затем справа щелкните на варианте Single View Application (Приложение с единственным видом) и нажмите кнопку Next (Далее).
4. На следующем экране вы увидите поле Product Name (Название продукта). Здесь укажите название, которое будет понятно вам, например My First iOS App. В разделе Organization name (Название организации) введите название вашей компании или, если работаете самостоятельно, любое другое осмысленное название. Название организации — довольно важная информация, которую, как правило, придется здесь указывать, но пока она нас не особенно волнует. В поле Company Identifier (Идентификатор компании) запишите com.mycompany. Если вы действительно владеете собственной компанией или пишете приложение для фирмы, являющейся вашим работодателем, то замените mycompany настоящим названием. Если просто экспериментируете, придумайте какое-нибудь название. В разделе Devices (Устройства) выберите вариант Universal (Универсальное).
5. Как только зададите все эти значения, просто нажмите кнопку Next (Далее).
6. Система предложит сохранить новый проект на диске. Выберите желаемое местоположение проекта и нажмите кнопку Create (Создать).
7. Перед запуском проекта убедитесь, что к компьютеру не подключено ни одного устройства iPhone или iPad/iPod. Это необходимо, поскольку, если к вашему Mac подключено такое устройство, то Xcode попытается запускать приложения именно на устройстве, а не на эмуляторе. В таком случае могут возникнуть некоторые проблемы с профилями инициализации (о них мы поговорим позже). Итак, отключите от компьютера все устройства с системой iOS, а затем нажмите большую кнопку Run (Запуск) в левом верхнем углу Xcode. Если не можете найти кнопку Run, перейдите в меню Product (Продукт) и выберите в меню элемент Run (Запуск).
Ура! Вот и готово простое приложение, работающее в эмуляторе iOS. Может быть, оно и не кажется особенно впечатляющим: в эмуляторе мы видим просто белый экран. Но это лишь первый шаг к освоению огромного iOS SDK. Давайте же отправимся в это непростое путешествие!
Определение переменных и понятие о них
Во всех современных языках программирования, в том числе в Objective-C, существуют переменные. Переменные — это просто псевдонимы, обозначающие участки (местоположения) в памяти. Каждая переменная может иметь следующие свойства:
тип данных, представляющий собой либо примитив (например, целое число), либо объект;
• имя;
• значение.
Задавать значение для переменной приходится не всегда, но вы обязаны указывать ее имя и тип. Вот несколько типов данных, которые необходимо знать для написания типичного приложения iOS.
Если тип данных является изменяемым, то вы можете изменить такие данные уже после инициализации. Например, вы можете откорректировать одно из значений в изменяемом массиве, добавлять в него новые значения или удалять их оттуда. Напротив, при работе с неизменяемым типом вы должны предоставлять все значения для него уже на этапе инициализации. Позже нельзя будет пополнить набор этих значений, удалить какие-либо значения или изменить их. Неизменяемые типы полезны в силу своей сравнительно более высокой эффективности. Кроме того, они помогают избежать ошибок, если все значения должны оставаться неизменными на протяжении всего жизненного цикла данных.
• NSInteger и NSUInteger. Переменные этого типа могут содержать целочисленные значения, например 10, 20 и т. д. Тип NSInteger может содержать как положительные, так и отрицательные значения, но тип NSUInteger является беззнаковым, на что указывает буква U в его названии. Не забывайте, что слово «беззнаковый» в терминологии языков программирования означает, что число ни при каких условиях не может быть отрицательным. Отрицательные значения могут содержаться только в числовом типе со знаком.
• CGFloat. Содержит числа с плавающей точкой, имеющие десятичные знаки, например 1.31 или 2.40.
• NSString. Позволяет сохранять символьные строки. Такие примеры мы рассмотрим далее.
• NSNumber. Позволяет сохранять числа как объекты.
• id. Переменные типа id могут указывать на объект любого типа. Такие объекты называются нетипизированными. Если вы хотите передать объект из одного места в другое, но по какой-то причине не хотите при этом указывать их тип, то вам подойдет именно такой тип данных.
• NSDictionary и NSMutableDictionary. Это соответственно неизменяемый и изменяемый варианты хеш-таблиц. В хеш-таблице вы можете хранить ключ и ассоциировать этот ключ со значением. Например, ключ phone_num может иметь значение 0 55524 87700. Для считывания значений достаточно ссылаться на ассоциированные с ними ключи.
• NSArray и NSMutableArray. Неизменяемые и изменяемые массивы объектов. Массив — это упорядоченная коллекция элементов. Например, у вас может быть 10 строковых объектов, которые вы хотите сохранить в памяти. Для этого хорошо подойдет массив.
• NSSet, NSMutableSet, NSOrderedSet, NSMutableOrderedSet. Это типы множеств. Множества напоминают массивы тем, что могут содержать в себе наборы объектов, но в отличие от массива множество может включать в себя только уникальные объекты. Массив может содержать несколько экземпляров одного и того же объекта, а в множестве каждый объект может присутствовать только в одном экземпляре. Рекомендую вам четко усвоить разницу между массивами и множествами и использовать их правильно.
• NSData и NSMutableData. Неизменяемые и изменяемые контейнеры для любых данных. Такие типы данных очень вам пригодятся, если вы, например, хотите выполнить считывание содержимого файла в память.
Одни из рассмотренных нами типов данных являются примитивами, другие — классами. Вам придется просто запомнить, какие из них относятся к каждой из категорий. Например, тип данных NSInteger является примитивом, а NSString — классом. Поэтому из NSString можно создавать объекты. В языке Objective-C, как и в C и C++, существуют указатели. Указатель — это тип данных, в котором сохраняется адрес в памяти. По этому адресу уже хранятся фактические данные. Вы уже, наверное, знаете, что указатели на классы обозначаются символом астериска (*):
NSString *myString = @"Objective-C is great!";
Следовательно, если вы хотите присвоить строку переменной типа NSString на языке Objective-C, то вам понадобится просто сохранить данные в указатель типа NSString *. Но если вы собираетесь сохранить в переменной значение, представляющее собой число с плавающей точкой, то не сможете использовать указатель, так как тип данных, к которому относится эта переменная, не является классом:
/* Присваиваем переменной myFloat значение PI */
CGFloat myFloat = M_PI;
Если вам нужен указатель на эту переменную, соответствующую числу с плавающей точкой, то вы можете поступить так:
/* Присваиваем переменной myFloat значение PI */
CGFloat myFloat = M_PI;
/* Создаем переменную указателя, которая направлена на переменную myFloat */
CGFloat *pointerFloat = &myFloat;
Мы получаем данные от исходного числа с плавающей точкой путем простого разыменования (myFloat). Если получение значения происходит с применением указателя, то требуется использовать астериск (*pointerFloat). В некоторых ситуациях указатели могут быть полезны — например, при вызове функции, которая задает в качестве аргумента значение с плавающей точкой, а вы хотите получить новое значение после возврата функции.
Но вернемся к теме классов. Пожалуй, следует разобраться с ними немного подробнее, пока мы окончательно не запутались. Итак, приступим.
Как создавать классы и правильно пользоваться ими
Класс — это структура данных, у которой могут быть методы, переменные экземпляра и свойства, а также многие другие черты. Но пока мы не будем углубляться в подробности и поговорим об основах работы с классами. Каждый класс должен следовать таким правилам.
Класс должен наследовать от суперкласса. Из этого правила есть немногочисленные исключения. В частности, классы NSObject и NSProxy являются корневыми. У корневых классов не бывает суперкласса.
• Класс должен иметь имя, соответствующее Соглашению об именованиях методов в Cocoa.
• У класса должен быть файл интерфейса, в котором определяется интерфейс этого класса.
• У класса должна быть реализация, в которой вы прописываете все возможности, которые вы «обещали» предоставить согласно интерфейсу класса.
NSObject — это корневой класс, от которого наследуют практически все другие классы. В этом примере мы собираемся добавить класс под названием Person в проект, который был создан в подразделе «Создание и запуск вашего первого приложения для iOS» данного раздела. Далее мы добавим к этому классу два свойства, firstName и lastName, которые относятся к типу NSString. Выполните следующие шаги, чтобы создать класс Person и добавить его в ваш проект.
1. Откройте проект в Xcode и в меню File (Файл) выберите New-File (Новый— Файл).
2. Убедитесь, что слева, в разделе iOS, вы выбрали категорию Cocoa Touch. После этого выберите элемент Objective-C Class (Класс для Objective-C) и нажмите Next (Далее).
3. В разделе Class (Класс) введите имя Person.
4. В разделе Subclass of (Подкласс от) введите NSObject.
Когда справитесь с этим, нажмите кнопку Next (Далее). На данном этапе Xcode предложит вам сохранить этот файл. Просто сохраните новый класс в том каталоге, где находятся ваш проект и все его файлы. Это место выбирается по умолчанию. Затем нажмите кнопку Create (Создать) — и дело сделано.
После этого в ваш проект будут добавлены два новых файла: Person.h и Person.m. Первый файл — это интерфейс вашего класса Person, а второй — файл реализации этого класса. В Objective-C.h-файлы являются заголовочными. В таких файлах вы определяете интерфейс каждого файла. В.m-файле пишется сама реализация класса.
Теперь рассмотрим заголовочный файл нашего класса Person и определим для этого класса два свойства, имеющие тип NSString:
@interface Person: NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonatomic, copy) NSString *lastName;
@end
Как и переменные, свойства определяются в особом формате в следующем порядке.
1. Определение свойства должно начинаться с ключевого слова @property.
2. Затем следует указать квалификаторы свойства. Неатомарные (nonatomic) свойства не являются потокобезопасными. О безопасности потоков мы поговорим в главе 14. Вы можете указать и другие квалификаторы свойств: assign, copy, weak, strong или unsafe_unretained. Чуть позже мы подробнее поговорим и о них.
3. Затем укажите тип данных для свойства, например NSInteger или NSString.
4. Наконец, не забудьте задать имя для свойства. Имена свойств должны соответствовать рекомендациям Apple.
Как было указано ранее, свойства могут иметь различные квалификаторы. Вот важнейшие квалификаторы, в которых вы должны разбираться.
strong — свойства этого типа будут сохраняться во время исполнения. Они могут быть только экземплярами классов. Иными словами, вы не можете сохранить значение в свойстве типа strong, если значение является примитивом. Можно сохранять объекты, но не примитивы.
• copy — аналогичен strong, но при выполнении присваивания к свойствам этого типа среда времени исполнения будет делать копию объекта в правой части операции присваивания. Объект, находящийся в правой части этой операции, должен соответствовать протоколу NSCopying или NSMutableCopying.
• assign — значения объектов или примитивов, задаваемые в качестве значения свойства типа assign, не будут копироваться или сохраняться этим свойством. Для свойств примитивов этот квалификатор будет создавать адрес в памяти, в котором вы сможете поместить информацию примитива. В случае с объектами свойства такого типа будут просто указывать на объект в правой части равенства.
• unsafe_unretained — аналогичен квалификатору assign.
• weak — практически аналогичен квалификатору assign, но с одним большим отличием. При работе с объектами, когда объект, присвоенный свойству такого типа, высвобождается из памяти, среда времени исполнения будет автоматически устанавливать значение этого свойства в nil.
Итак, у нас есть класс Person с двумя свойствами, firstName и lastName. Вернемся к файлу реализации делегата нашего приложения (AppDelegate.m) и создадим объект типа Person:
#import «AppDelegate.h»
#import «Person.h»
@implementation AppDelegate
— (BOOL) application:(UIApplication *)application
didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary *)launchOptions{
Person *person = [[Person alloc] init];
person.firstName = @"Steve";
person.lastName = @"Jobs";
self.window = [[UIWindow alloc]
initWithFrame: [[UIScreen mainScreen] bounds]];
self.window.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
[self.window makeKeyAndVisible];
return YES;
}
В этом примере мы выделяем и инициализируем наш экземпляр класса Person. Возможно, вы еще не понимаете, что это значит, но в подразделе «Добавление функционала к классам с помощью методов», приведенном далее, мы подробно об этом поговорим.
Добавление нового функционала к классам с помощью методов
Методы — это строительные блоки, из которых состоят классы. Например, класс Person может иметь логические возможности — обозначим их как «ходить», «дышать», «есть» и «пить». Обычно такие функции инкапсулируются в методах.
Метод может принимать параметры. Параметры — это переменные, передаваемые вызывающей стороной при вызове метода и видимые только этому методу. Например, в упрощенном мире у нашего класса Person был бы метод walk. Но вы могли бы добавить к этому методу параметр или аргумент и назвать его walkingSpeed. Этому параметру вы бы присвоили тип CGFloat. Теперь, если другой программист вызовет этот метод в вашем классе, он может указать, с какой скоростью будет идти Person. Вы как автор класса напишете соответствующий код, который будет обрабатывать различные скорости ходьбы Person. Не переживайте, если у вас возникает ощущение «как-то много работы получается». Рассмотрим следующий пример. В нем я добавил метод в файл реализации того класса Person, который мы создали в подразделе «Как создавать классы и правильно пользоваться ими» данного раздела.
#import «Person.h»
@implementation Person
— (void) walkAtKilometersPerHour:(CGFloat)paramSpeedKilometersPerHour{
/* здесь пишем код для этого метода */
}
— (void) runAt10KilometersPerHour{
/* Вызываем метод walk в нашем собственном классе и передаем значение 10 */
[self walkAtKilometersPerHour:10.0f];
}
@end
Типичный метод в языке Objective-C имеет следующие качества.
1. Префикс указывает компилятору, является ли данный код методом экземпляра (—) или методом класса (+). К методу экземпляра можно обратиться лишь после того, как программист выделит и инициализирует экземпляр вашего класса. Получить доступ к методу класса можно, вызвав его непосредственно из этого класса. Не волнуйтесь, если на первый взгляд это кажется сложным. В этой книге мы рассмотрим многочисленные примеры методов, пока просто следите за ходом рассказа.
2. Тип данных для метода, если метод возвращает какое-либо значение. В примере мы указали тип данных void. Так мы сообщаем компилятору, что не собираемся возвращать от метода какое-либо значение.
3. Первая часть имени метода, за которой идет первый параметр. Метод может и не иметь параметров. Методы, не принимающие параметров, довольно широко распространены.
4. Список последующих параметров, идущих за первым.
Рассмотрим пример метода с двумя параметрами:
— (void) singSong:(NSData *)paramSongData loudly:(BOOL)paramLoudly{
/* Параметры, к которым мы можем обратиться здесь, в этом методе, таковы:
paramSongData (для доступа к информации о песне)
paramLoudly сообщает нам, должны мы петь песню громко или нет
*/
}
Важно учитывать, что каждый параметр каждого метода обладает внешним и внутренним именем. Внешнее имя входит в состав метода, а внутреннее имя — это фактическое название (или псевдоним) параметра, которое может использоваться в пределах реализации метода. В предыдущем примере внешнее имя первого параметра — singSong, а внутреннее — paramSongData. Внешнее имя второго параметра — loudly, а внутреннее — paramLoudly. Имя метода и внешние имена его параметров вместе образуют сущность, которая называется селектором метода. В данном случае селектор упомянутого метода будет иметь вид singSong: loudly:. Как будет объяснено далее в этой книге, селектор является идентификатором каждого метода в среде времени исполнения. Никакие два метода в рамках одного и того же класса не могут иметь одинаковые селекторы.
В нашем примере мы определили в файле реализации класса Person (Person.m) три метода:
walkAtKilometersPerHour:;
• runAt10KilometersPerHour;
• singSong: loudly:.
Если бы мы хотели использовать любой из этих методов из какой-нибудь сущности, находящейся вне класса, например из делегата приложения, то должны были бы предоставить эти методы в нашем файле интерфейса (Person.h):
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person: NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *firstName;
@property (nonatomic, copy) NSString *lastName;
— (void) walkAtKilometersPerHour:(CGFloat)paramSpeedKilometersPerHour;
— (void) runAt10KilometersPerHour;