(译)Getting Started——1.3.3 Working with Foundation(使用Foundation框架)
在你使用Objective-C语言开发应用时,你会发现在开发中,你会用到很多框架。尤其是Foundation框架,该框架为应用提供了最基础的服务。Foundation框架包括了代表着基本数据类型的value类,例如字符串,数值,它也包括了用于存储其它对象的collection类。在ToDoList应用中,你将应用value和collection类来编写代码。
value类
Foundation框架提供了用于生成字符类型、二进行类型、时间类型、数字类型、其它类型的工具类。
value对象封装了一个原始值(C数据类型),并提供该值的相关服务。在应用中,当你调用方法时,你经常会遇到value对象,比如方法的参数,或返回值。框架的不同部分——甚至不同的框架——之间,都可以通过传递这些value对象来完成数据交换的目的。
在Foundation框架中value对象的部分示例:
NSString,NSMutableString
NSData,NSMutableData
NSDate
NSNumber
NSValue
因为value对象代表了标量值,因此,你可以在集合或其它对象需要的任何地方,都可以使用它们。value对象优于由它们封装的基本类型:它们让你在基于封装的值上进行的操作变得简单和有效。例如,NSString类有搜索字符串和替换子串的方法,有给文件或URL添加字符串的方法,还有构建文件系统路径的方法。
你可以利用基本类型来创建value对象。例如,NSNumber就提供了类似的方法:
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int n = 5; // Value assigned to primitive type
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NSNumber *numberObject = [NSNumber numberWithInt:n]; // Value object created from primitive type
随后,你可以获取到包装到对象里的数据:
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int y = [numberObject intValue]; // Encapsulated value obtained from value object (y == n)
大多数的value类通过初始化或类构建方法的方式来申明它们的实例。类构造方法——由类来实现,作为客户端的约定——把分配和初始化结合在一起,最后返回要创建的对象。例如,NSString类申明了一个返回类型为string的类方法,它已经申请和实例化了一个新的类实例。
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NSString *string = [NSString string];
除了创建value对象和获取被封装的值,大多数的value类都提供了简化操作的方法,例如,对象比较等。
字符串
对于字符串来说,Objective-C和C支持相同的约定:单个字符用单引号,多个字符用双引号。但是,Objective-C框架不使用C字符,用的是NSString对象。
NSString类提供了字符的对象包装方法,提供了内建的任意长度字符串的内存管理,提供了不同的字符编码(尤其是Unicode),还为格式化字符提供了工具集。对于使用频度很高的字符串来说,Objective-C为创建NSString对象的常量值提供了快捷的方法。要使用NSString的字面值,只要在用双引号括起的字符串前面添加@就可以了,如下所示:
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// Create the string "My String" plus newline.
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NSString *myString = @"My String\n";
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// Create the formatted string "1 String".
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NSString *anotherString = [NSString stringWithFormat:@"%d %@", 1, @"String"];
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// Create an Objective-C string from a C string.
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NSString *fromCString = [NSString stringWithCString:"A C string" encoding:NSUTF8StringEncoding];
数值
Objective-C提供了快捷的创建NSNumber对象的方法,不需要调用初始化或类的构建方法就可以创建NSNumber对象。只要在数字前面添加@符号就行。例如,你可以这样创建整形或双精度类型的对象:
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NSNumber *myIntValue = @32;
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NSNumber *myDoubleValue = @3.22346432;
你甚至可以使用Boolean类型和字符类型的值来创建NSNumber对象:
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NSNumber *myBoolValue = @YES;
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NSNumber *myCharValue = @'V';
你可以创建NSNumber来表示unsigned integers,long integers,long long integers和float values,只需要在数字后相应添加U,L,LL和F。例如,要创建一个浮点类型的值,你可以这样:
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NSNumber *myFloatValue = @3.2F;
集合对象
Objective-C中的大多数集合对象都是基本集合类:NSArray、NSSet和NSDictionary类的实例。集合类的被用来管理一组对象,因此,给集合添加的任一元素都必须是Objective-C类的实例。如果你需要给集合添加数字值,你必须先把它转换为合适的NSNumber或NSValue类型的对象,然后再把对象添加到集合中。
只要集合存在,集合中的任一对象都存在,这是因为集合类在保存集合内的元素时,使用的是强引用。除了保存集合内元素的强引用之外,每个集合类还有一些便于某些特殊任务操作的执行方法,例如,枚举,获取特定元素,找出某个对象是否是集合的一部分等等。
NSArray、NSSet和NSDictionary类的内容是集合。因为随着时间的推移,它们的内容不能发生变化,因此,这些类被称为不可变的。这三个类都有可变化的子类,这些子类可以随时添加或删除对象。不同类型的集合以独特的方式组织集合内的对象:
NSArray和NSMutableArray:这两种数组中的对象都是有序的。可以通过位置(即索引)获取数组中的对象。数组中的首个元素的索引是0。
NSSet和NSMutableSet:存储无序对象的集合,集合中的对象不重复。在该类集合中,一般使用测试或过滤的方式来获取元素。
NSDictionary和NSMutableDictionary:字典中存储的是键值对实体。键是实体的唯一标识,一般是字符串类型,值是对象类型。通过键值来获取数据。
Array
数组代表了有序对象的集合。唯一的要求是数组中的每个元素都必须是Objective-C中的对象类型——数组中每个元素的类型可以不一样。
为了维持数组的有序性,数组里的元素都有索引来标识,索引是从0开始的。
创建数组
通过初始化或类构造方法来创建数组。有一系列不同的初始化和类构造方法可以使用,具体使用哪个方法依赖于对象的数量:
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+ (id)arrayWithObject:(id)anObject;
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+ (id)arrayWithObjects:(id)firstObject, ...;
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- (id)initWithObjects:(id)firstObject, ...;
因为arrayWithObjects和initWithObjects方法都以nil作为参数的中止,因此,必须包含nil:
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id firstObject = @"someString";
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id secondObject = @"secondString";
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id thirdObject = @"anotherString";
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NSArray *someArray =
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[NSArray arrayWithObjects:firstObject, secondObject, thirdObject, nil];
上面的例子中,使用三个对象创建了一个数组。第一个元素:firstObject的索引是0;最后一个对象:thirdObject的索引是2.
也可以使用紧凑的语法来创建数组:
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NSArray *someArray = @[firstObject, secondObject, thirdObject];
在使用紧凑的语法创建数组时,最后一个元素不能是nil——事实上,nil是个无用的值。例如,如果你执行下面的代码,那么在运行时,你会获得一个异常:
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id nilObject = nil;
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NSArray *someArray = @[firstObject, nilObject];
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// exception: "attempt to insert nil object"
查询数组对象
数组被创建后,你可以对数组进行查询——例如,数组中的元素个数,或者数组中是否包含某个元素等。
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NSUInteger numberOfItems = [someArray count];
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if ([someArray containsObject:secondObject]) {
-
...
-
}
你还可以使用索引来查询数组元素。如果你尝试使用一个不存在的索引来查询数组元素,那么在运行时,你会获取数取越界的异常。为了避免这个异常,在根据索引进行查询前,应该都做个检查:
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if ([someArray count] > 0) {
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NSLog(@"First item is: %@", [someArray objectAtIndex:0]);
-
}
上面代码检查的是数组中是否有元素。如果有,Foundation框架里的NSLog类就会把索引0位置的元素打印出来。
有个方法与objectAtIndex的方法作用相同,它获取元素的方式更类似于标准C数组获取元素的方式。前面的代码可以改为下面这个样子:
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if ([someArray count] > 0) {
-
NSLog(@"First item is: %@", someArray[0]);
-
}
使用数组存储对象
NSArray类提供了许多用于存储对象的方法。因为NSArray类型的数组是不可变的,因此,每个方法都以存储时的顺序返回了一个新的数组。
例如,你可以使用compare方法对数组里的字符进行分类:
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NSArray *unsortedStrings = @[@"gamma", @"alpha", @"beta"];
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NSArray *sortedStrings =
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[unsortedStrings sortedArrayUsingSelector:@selector(compare:)];
可变数组
尽管数组类的本身是不可变的,然而,它也可以包含可变的对象。例如,你可以这样创建包含可变字符的不可变数组:
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NSMutableString *mutableString = [NSMutableString stringWithString:@"Hello"];
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NSArray *immutableArray = @[mutableString];
没有什么可以阻止你来改变字符:
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if ([immutableArray count] > 0) {
-
id string = immutableArray[0];
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if ([string isKindOfClass:[NSMutableString class]]) {
-
[string appendString:@" World!"];
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}
-
}
在初始化操作后,如果你想从数组中添加或移除对象,请使用NSMutableArray类,使用该类,你可以添加、删除、替换任意数量的对象:
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NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array];
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[mutableArray addObject:@"gamma"];
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[mutableArray addObject:@"alpha"];
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[mutableArray addObject:@"beta"];
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[mutableArray replaceObjectAtIndex:0 withObject:@"epsilon"];
以上的代码创建了一个由@"epsilon",@"alpha"和@"beta"三个对象构成的数组。
也可以不用创建第二个数组就对一个可变数组中的元素进行分类:
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[mutableArray sortUsingSelector:@selector(caseInsensitiveCompare:)];
在上述代码的情况下,使用升序、不区分大小写的方式对数组中的元素进行了分类,结果是:@"alpha",@"beta",@"epsilon"。
Set
set(NSSet)对象与数组类似,但是它保存的是一组无序的、唯一的对象。
因为set中的元素没有顺序,因此,当在两个集合中使用测试方法时,set比array的效率高。
因为基础的NSSet类是不可变的,所以,在创建时,它里面的内容就必须被指定,创建可以使用初始化或类构造器的方法。
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NSSet *simpleSet =
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[NSSet setWithObjects:@"Hello, World!", @42, aValue, anObject, nil];
与NSArrary一样,initWithObjects和setWithObjects方法都需要nil参数。
在set中,即使你把同一元素添加多次,set也只会保存一次引用。
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NSNumber *number = @42;
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NSSet *numberSet =
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[NSSet setWithObjects:number, number, number, number, nil];
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// numberSet only contains one object
Dictionary
字典里的数据不是有序或无序那么简单,字典里存储的数据都有键,键可以用来检索数据。
最佳实践是使用字符串类型的键。
尽管键的类型也可以使用其它的对象类型,但是你应该明白:键是被复制使用的,因此,键必须支持NSCopying。但是,如果你想使用键-值对方式的编码,你必须为字典对象使用字符串类型的键。更多的知识可以参见Key-Value Coding Programming Guide章节。
创建字典
可以通过初始化或使用类构造方法来创建字典:
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NSDictionary *dictionary = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys:
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someObject, @"anObject",
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@"Hello, World!", @"helloString",
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@42, @"magicNumber",
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someValue, @"aValue",
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nil];
对于dictionaryWithObjectsAndKeys和initWithObjectsAndKeys这两个方法来说,先指定对象,后指定键,并且,最后以nil结尾。
Objective-C提供了创建字典的简捷语法:
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NSDictionary *dictionary = @{
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@"anObject" : someObject,
-
@"helloString" : @"Hello, World!",
-
@"magicNumber" : @42,
-
@"aValue" : someValue
-
};
在上面的表达式中,先指定键,后指定对象,并且,最后不以nil结尾。
查询字典
字典创建后,可以根据指定的键在字典中查询对象:
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NSNumber *storedNumber = [dictionary objectForKey:@"magicNumber"];
如果对象没有找到,objectForKey方法将返回nil。
有一个下标语法的功能与objectForKey方法的功能相同:
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NSNumber *storedNumber = dictionary[@"magicNumber"];
可变字典
在字典创建后,如果你需要给字典添加或移除对象,那你应该使用NSMutableDictionary:
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[dictionary setObject:@"another string" forKey:@"secondString"];
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[dictionary removeObjectForKey:@"anObject"];
使用NSNull来表示nil
从上面的描述中就可以知道,不能在集合类中添加nil,这是因为Objective-C中nil意味着“no object”(没有对象)。你如果需要在集合中表示没有对象,请使用NSNull类:
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NSArray *array = @[ @"string", @42, [NSNull null] ];
NSNull的null方法总会返回同样的实例,总会返回同样实例的类被称为单例类。你可以使用下面的方法来检查数组中的某个对象是否为NSNull类的实例:
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for (id object in array) {
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if (object == [NSNull null]) {
-
NSLog(@"Found a null object");
-
}
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}
尽管Foundation框架里包含的能力远远多于上述描述的能力,但是,你确实不需要马上就知道每个能力的细节。如果你想学习更多foundation框架的知识,请参见Foundation Framework Reference章节。到目前为止,你已经有足够的能力来继续开发ToDoList应用了,下面章节的内容就是开发一个自定义的数据类。