Cocoa改造前篇 - 说在前面的

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从面相对象提及

面向对象的程序设计（Object-Oriented Programming，简记为OOP）这个概念你们都有所耳闻，目前（2017.12）,在Tiobe世界语言排行榜上排前十的语言中，C语言和Assembly language(汇编)外的八种语言均原生支持面向对象的程序设计。

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怎么判断一种编程语言是否支持OOP呢？看看这门语言是否支持类（class）、对象（object）、封装（encapsulation）、继承（inheritance）等功能和特性，支持这些就能够进行面向对象编程。拿Objective-C（OC）来讲，类就是Class，对象就是instance，万物的基类是NSObject，这些东西在C语言里并不存在，是OC使用C语言的结构体（struct）抽象出来的产物。

咱们从Objective-C的名字上也能看出一些端倪，直译过来是对象化的C语言，固然不只是OC，排行榜前十中的C++一样是C语言的一个超集；C#和Java一样属于类C语言，把面向对象作的更加完全；PHP虽然是脚本语言，其解释器是使用C语言写的；而咱们常说的Python，其全称则是CPython，也是用C语言实现的解释器，固然Python解释器也有Java和C#实现的版本。

为何C语言，比其余语言显得更底层呢？接触过的朋友相信都有很深的体会，C语言的程序，是在和图灵机硬件打交道，变量、数组、结构体，声明在堆内存就要为其分配内存空间大小，分配了内存，就要手动回收；数组还要区分静态和动态，每块数据占几个字节，躺在内存的什么位置，一切都按编程人员的安排。因此有人说C语言就是一个高级汇编，想起来确实有一分道理（笑）。但在智能手机、移动计算机计算能力大大提高的今天，计算资源早已不是通用编程首先考虑的问题，相比于C语言强迫编程人员从机器的角度设计程序，抽象程度更高的OOP才更接近人脑的思惟方式，才更适合提升软件工程师的编程效率。

即便如此，仍有一部分人至今站在OOP的对立面，从代码复杂度、建模能力要求等方面提出异议，坚持写C++、Python、PHP的时候不构造类，写纯过程的程序。但其实，这些自称为原C党的朋友，并不能说本身没有使用OOP，由于这些语言中变量，跟C语言中的变量，有本质的不一样。

就用字符串和数组来举例子，C语言是没有string类型的，只有字符数组，用\0来标记字符串结束；而其余语言中的string则是早已封装好的字符串类（Class），用起来跟整型无异。

C语言中字符串和数字变量声明

char name[] = "Tom\0";
int age = 12;

Python中字符串和数字变量声明

name = "Tom"
age = 12

C++中字符串和数字变量声明

string name = "Tom";
int age = 12;

咱们在Python和C++中使用字符串，早已不是在直接与设备内存打交道，而C语言中的“字符串”还停留在只是内存中的一段连续空间的阶段。

再来看一看数组，C++虽然也支持C的数组，但我想对比的实际上是C++标准库中的向量（Vector），以及Python中的链表（List），这些高级容器一样是基于OOP理念设计的类，仍只有C语言的数组内容直接映射在内存上。

因此即便你不构造Class，在C++、Python、PHP中仍在使用对象和实例的OOP特性，即便开发的是线性程序。

完全的OOP

常常会看到有人抱怨Java把面向对象的理念作的太过头，C#做为Java的仿制品，也一样逃脱不了被诟病的现实，但其稳定性也是有口皆碑。然而真正把OOP理念实现的彻头彻尾不折不扣的，反而是最先的OOP语言之一的Smarttalk，让我先看一段Samrttalk的代码

Transcript show: 'Hello world'

这是Smarttalk版本的Hello world程序，Transcript是Squeak（这是Smalltalk语言的一种版本实现）环境里，把信息显示到屏幕上的一个对象。这段代码是用冒号给这个对象发送了一个消息（Message），若是给这段代码加上一对中括号，是否是像极了Ojective-C，没错，由于OC就是参考Smarttalk设计的Runtime。

一样，Samrttalk也支持中括号的写法，咱们能够把上面的一段代码段落，赋值给一个变量：

t := [ Transcript show: 'Hello world']

这个t变量，实际上是一个闭包（BlockClosure）对象，相同的概念在C++ 11标准里才出现，相比之下Smarttalk的设计理念真的很前卫。而OC做为Smarttalk的追随者，更是拥有NSOperation类来实现闭包，相比之下，block并非基于OOP的设计。

C++的blcok和ObjC的NSOperation，这里block写法OC一样支持

void hello = ^ {
    NSLog(@"hello world");
};

hello();

NSBlockOperation* block = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    // 作一些操做
}];
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:block];

要注意的是NSBlockOperation是在OC支持block之后才出现的类，在此以前要使用NSOpertaion，咱们须要继承NSOpertaion类，并重写这个类的-(void)main方法，这无疑是一件十分繁琐的事。

一切皆对象

OC做为Smarttalk的追随者，在OOP的理念上是要强于C++、Python和PHP的，interface、implementation、getter、setter的接口设计，和Java、C#相互参考，水平相近，但仍比Smarttalk和Ruby略逊一筹。

熟悉Cocoa框架的朋友都知道，UI绘制框架CoreGraphic中仍然要使用大量的CG开头的C语言函数，点、线、面的容器，依旧是CGPoint，CGSize，CGRect这些C语言结构体；数字变量依然是int、NSInteger、NSNumber（数字类）混着用，相互转换忙的不亦乐乎。固然这一切在OC支持字面量特性（Literals）之后有了好转：

//经过@符号直接把普通变量转换为数字对象
NSNumber *myIntegerNumber = @8;
//转回来
NSInteger customNumber = [myIntegerNumber integerValue];

相比之下，Smarttalk和Ruby作的更完全，更好用，下面是用Smarttalk重复输出十次Hello world的代码，给数字10发timesRepeat消息，重复消息参数中的闭包：

10 timesRepeat: [Transcript show: 'Hello world']

为何整数类要设计这么方法呢？由于Smarttalk中并无循环语法，甚至其余语言常见的条件语句if/else在Smarttalk中都是不存在的，而都是使用OOP的理念实现，有兴趣了解更多关于Smarttalk的内容，请来这里。

给对象发消息是更符合人类思惟模式的设计

这里咱们从继承Smarttalk理念的Ruby提及，虽然其使用点语法替代了冒号，但仍能看出Ruby中的数字类型，就是数字对象。

//将数字对象102转换成字符串对象
102.to_s

用Smarttalk实现则是

102 printString

相比之下Python则像是一个做者对OOP还处于感性认知阶段设计出来的语言，因此会设计出len()、map()、fliter()这种C语言函数风格的接口，例如我在OC中咱们获取数组的长度使用count属性，使用点语法或者中括号消息均可以获取（关于OC中的点语法和中括号语法咱们后面再聊）

NSArray* a = @[@(1),@(2),@(3)];
a.count;
[a count];

这很面向对象，由于咱们要获取数量的主体数组实例a，发消息让他返回长度很符合人类的思惟逻辑。一样的咱们看看Ruby，也是同样的操做

a = [1,2,3]
a.length
a.size

然而当我使用第一次写Python代码的时候，我经历了不少人都遇到过的状况，不知道字符串或者数组如何获取长度。由于Python中string和list都没有length、size、count、len等属性和方法，而后咱们发现Python提供了一个len()方法获取序列长度，这个方法接受一切的对象做为参数。

a = [1,2,3]
len(a)

s = "123"
len(s)

针对这个问题，有一部分人认为不是问题，他们说作OOP不要太教条主义，len在前在后能有很大差异么？我想说真的是有的，这个看似简单的先后问题，其实影响了实际的编程体验，就是是否基于对象思考问题的体验。

一方面，len()方法像一个凭空存在的方法，不依赖于任何类和对象，也不是依附于某个模块，知道它存在，才会去使用它，一样的还有Python中的type()、map()方法等。另外一方面，这一类方法到底能够用于什么类型的对象，开发者内心也没底，必须对照接口标明的参数类型使用。

这一切无疑不利于程序开发的思惟连贯性，有朋友可能以为我说的言过其实，我这里举一个例子你们体会一下何为思惟连贯性。

需求是将一段英文字符串的单词逆序，How are you处理成you are How。

咱们用OC实现以下:

#import <Foundation/Foundation.h>
NSString* reverse(NSString* text) {
    NSArray *words = [text componentsSeparatedByString:@" "];
    NSArray *reversed = [[words reverseObjectEnumerator] allObjects];
    return [reversed componentsJoinedByString:@" "];
}

Python实现为

def reverse(text):
    a = text.split(' ')
    a.reverse()
    return ' '.join(a)

Ruby的实现为

def reverse(string)
  return string.split.reverse.join(' ')
end

观察出来区别了了吧，重要的不是Ruby只用了一行代码，而是Ruby相比于OC和Python，省去了不少中间变量，别看只是一点点节省，其实省去咱们实际开发中很大一部分无用工做。固然，OC能够经过括号多层嵌套连贯起来写，也能达到一样的效果，但咱们并不推荐这样作，由于OC的方法名偏长，若是缩进不当，会让代码更难理解。

相比之下，Python的接口设计更滑稽一些，首先在Ruby中

array.reverse!
array.reverse

是两个不一样的方法，前者只逆转array，没有返回值。后者则返回一个新的逆转数组对象，Python没有相似设计。

其次Ruby和OC都将join方法设计在array类里，惟独Python将其设为字符串类型的方法，致使了Python无法连贯地将中间参数略去。