WWDC 2013 Session筆記 - Xcode5和ObjC新特性

Welcome to Xcode 5

這是我的WWDC2013系列筆記中的一篇，完整的筆記列表請參看這篇總覽。本文僅作爲個人記錄使用，也歡迎在許可協議範圍內轉載或使用，但是還煩請保留原文鏈接，謝謝您的理解合作。如果您覺得本站對您能有幫助，您可以使用RSS或郵件方式訂閱本站，這樣您將能在第一時間獲取本站信息。

本文涉及到的WWDC2013 Session有

• Session 400 What’s New in Xcode 5
• Session 401 Xcode Core Concepts
• Session 407 Debugging with Xcode
• Session 404 Advances in Objective-C

等Tools模塊下的內容

隨着iOS7 SDK的beta放出，以及Xcode 5 DP版本的到來，很多爲iOS7開發應用的方式已經逐漸浮現。可以豪不誇張地講，由於iOS7的UI發生了重大變革，此次的升級不同於以往，我們將會迎來iOS開發誕生以來最劇烈的變動，如何擁抱變化，快速適應新的世界和平臺，值得每個Cocoa和CocoaTouch開發者研究。工欲善其事，必先利其器。想做iOS7的開發，就必須切換到Xcode5和新的ObjC體系（包括新引入的語法和編譯器），在這裏我簡要地對新添加或重大變化的功能做一個小結。

說說新的Xcode

Xcode4剛出的時候存在茫茫多似乎無窮無盡的bug（如果是一路走來的同仁可能對此還記憶猶新），好消息是這次Xcode5 DP版本似乎相當穩定，如果你遇到了開啓新Xcode就報錯強退的話，多半原因是因爲你在使用爲Xcode4製作的插件，不同版本的Xcode是共用同一個文件夾下的插件的，請將~/Library/Application Support/Developer/Shared/Xcode/Plug-ins目錄下的內容清理一下，應該就能順利進入Xcode5了。

Xcode 5現在使用了ARC，取代了原來的垃圾回收（Garbage collection）機制，因此不論從啓動速度和使用速度上來說都比之前快了不少。現在大部分的AppStore提交應用也都使用了ARC，新SDK中加入的系統框架也全都是ARC的了。另外，在Xcode5中新建工程也不再提供是否使用ARC的選項（雖然也還是可以在Build Setting中關掉）。如果你還在使用手動內存管理的話，現在是時候拋棄release什麼的了，如果你還在迷茫應該應該怎麼使用ARC，可以參看一下去年這個時候我發的一篇ARC的教程文章。

界面變化

Xcode5減小了頂欄寬度

首先值得稱讚的是頂部工具欄的變化，新版中貫徹了精簡的原則，將頂欄砍掉了30%左右的寬度，對於小屏幕來說絕對是福音。另外，在外觀上界面也向平面和簡潔的方向邁進了一大步，可算是對iOS7的遙相呼應吧。

更易用的版本管理

image

雖然在Xcode 4裏就集成了版本管理的內容，但是一直被藏的很深，很多時候開發者不得不打開Organizer才能找到對應操作的地方。與之相比，Xcode5爲版本管理留出了專門的一個Source Control菜單，從此以後媽媽再也不用擔心我找不到git放哪兒了。集成的版本管理可以方便地完成大部分初級功能，包括Check Out，Pull，Commit，Push，Merge等，特別是在建立倉庫和檢出倉庫時十分方便。但是在遇到稍微複雜的git操作時還是感到力不從心（比如rebase或摘櫻桃的時候），這點上畢竟Xcode並不是一個版本管理app，而最基本的幾個操作在日常工作中也算能快速地應付絕大部分情況（在不將工程文件添加到版本管理的情況下）。

值得稱讚的是在編輯代碼的時候，可以直接對某一行進行blame了，在該行點擊右鍵選Show Blame for Line，就能看到最後改動的人的信息。另外，Version Editor（View->Version Editor）也除了之前就有的版本對比之外，還新加了Blame和Log兩種視圖。在對代碼歷史追溯這塊，Xcode5現在已經做的足夠好了.

結論是，雖然有所進步，但是Xcode的內置版本管理仍然不堪大任，命令行或者一個專業的git管理工具還是必要的。

方便的工程配置

與版本管理的強化相比較，工程配置方面也進行了很多加強，簡化了之前開發者的需要做的一些配置工作。首先是在Build Setting的General裏，加入了Team的設置，只要填寫對應的Apple ID和應用Bundle ID，Xcode就將自動去尋找對應的Provisioning Profile，並使用合適的Provisioning來進行應用打包。因爲有了自動配置和將集成的版本管理放到了菜單欄中，Organizer的地位被大大削弱了。至少我現在在Organizer中沒有找到本機的證書管理和Provisioning Profile管理的地方，唯一開Organizer的理由大概就是應用打包發佈時了。想想從遠古時代的Application Loader一步一步走到現在，Xcode可以說在簡化流程，幫助開發者快速發佈應用方面做了很大努力。

另一個重要改進是在Build選項中加入了Capabilities標籤，如下圖

Xcode5的Capabilities

想想看以前爲app配置iCloud要花的步驟吧：到Apple Developer裏找到應用的ID，打開對應的app的iCloud功能，生成對應的Provisioning文件，回到Xcode創建一個Entitlements文件，定義Key-Value Store，Ubiquity Containers和Keychain Groups，然後你才能開始爲應用創建UIDocument並且繼續開發。哦天啊…作爲學習來說做一次還能接受，但是如果每次開發應用都要來一遍這個過程，只能用枯燥乏味四個字來形容了。於是，正如你所看到的，現在你需要做的是，點一下iCloud的開關，然後…開始編程吧～輕鬆愜意。同樣的方法也適用於Apple提供的其他服務，包括打開和配置GameCenter，Passbook，IAP，Maps，Keychain，後臺模式和Data Protection，當然還有iOS7新加入的Inter-app Audio。這些小開關做的事情都很簡單，但確實十分貼心。

資源管理，Asset Catalog和Image Slicing

資源目錄(Asset Catalog)和圖像切片(Image Slicing)是Xcode5新加入的功能。資源目錄可以方便開發者管理工程中使用的圖片素材，利用開發中的命名規則（比如高清圖的@2x，圖標的Icon，Splash的Default等），來篩選和分類圖片。建立一個資源目錄十分簡單，如果是老版本導入的工程，在工程設置中圖標或者splash圖的設置中點擊Use Asset Catalog，Xcode將建立新的資源目錄；如果是直接使用Xcode 5建立的工程的話，那麼資源目錄應該已經默認躺在工程中了。

添加一個Asset Catalog

添加資源目錄後，在工程中會新加一個.xcassets後綴的目錄用以整理和存放圖片，該文件夾中存放了圖片和對應的json文件來保存圖片信息。爲了能夠使用資源目錄的特性，以及更好的前向兼容性，建議將所有的圖片資源都加入資源目錄中：在工程中選擇.xcassets文件，然後在資源目錄中點擊加號即可添加圖片。另外，直接從工程外的Finder中將圖片拖動到Xcode的資源目錄界面中，也將把拖進來的圖片拷貝並添加到資源目錄中。對的，不再會有討厭的彈窗出來，問你要拷貝還是要引用了。

在Asset Catalog中添加圖片

Asset Catalog的意義在於爲工程中的圖片提供了一個存儲信息的地方，不僅可以描述資源對應的設備，資源的版本和更新信息等，更重要的在於可以爲Image Slicing服務。所謂Image Slicing，相當於一個可視化的resizableImageWithCapInsets:resizingMode:，可以用於指定在圖片縮放時用來填充的像素。在資源目錄中選擇要slicing的圖片，點擊圖片界面右下方的Show Slicing按鈕，在想要設定切片的圖片上點擊Start Slicing，將出現左中右（或者上中下）三條可以拖動的指示線，通過拖動它們來設定實際的縮放範圍。

設定Image Slicing

在左側線（或者上方線）和中間線之間的像素將在縮放時被填充，在中間線和右側線（或者下方線）之間的像素將被隱藏。比如上面的例子，實際運行中如果對這張圖片進行拉伸的話，會是下面的樣子：

拉昇Image Slicing後的圖片

Image Slicing可以幫助開發者用可視化的方式完成resizable image，之後通過拖拖線就可以完成sliced image，而不必再寫代碼，也不用再一次次嘗試輸入的insets合不合適了。slicing可縮放的圖片大量用於UI中可以節省打包的佔用空間，而在Xcode 5中引入和加強圖片資源管理的目的，很大一部分是爲了配合SpriteKit將遊戲引擎加入到SDK中，並將Xcode逐漸打造爲一個全面的IDE工具。

新的調試和輔助功能

這應該是Xcode5最值得稱讚的改進了，在調試中現在在編輯框內鼠標懸浮在變量名上，Xcode將會根據類型進行猜測，並輸出最合適的結果以幫助觀察。就像這樣：

鼠標懸浮就可以出現變量結果

以前版本的Xcode雖然也有鼠標懸浮提示，但是想從中找到想要的value確實還是比較麻煩的事情，很多時候我們不得不參考下面Variables View的值或者直接p或者po它們，現在如果只是需要知道變量情況的話，在斷到代碼後一路用鼠標跟着代碼走一遍，就差不多瞭然於胸了。如果你認爲鼠標懸停只能打打字符串或者數字的話你就錯了，數組，字典什麼的也不在話下，更過分的是設計圖像的也能很好地顯示，只需要點擊預覽按鈕，就像這樣：

直接懸停顯示圖片

Xcode5集成了一個Debug面板，用來實現一個簡單的Profiler，可以在調試時直接看到應用的CPU消耗，內存使用等情況（其他的還有iCloud情況，功耗和圖形性能等）。在Debug運行時Cmd+6即可切換到該Debug界面。監測的內容簡單明瞭，CPU使用用來檢查是否有高佔用或者尖峯（特別是主線程中），內存檢測用來檢查內存使用和釋放的情況是否符合預期。

Debug的Profiler面板

如果養成開發過程的調試中就一直打開這個Profiler面板的話（至少我從之後會堅持這個做法了），相信是有助於在開發過程中就迅速的監測到潛在的問題，並迅速解決的。當然，對於明顯的問題可以在Debug面板中發現後立即尋找對應代碼解決，但是如果比較複雜的問題，想要知道詳細情況的話，還是要使用Instruments，在Debug面板中提供了一個“Profile In Instruments”按鈕，可以快速跳轉到Instruments。

最後，Xcode在註釋式文檔方面也有進步，現在如下格式的註釋將在Xcode中直接被檢測到並集成進代碼提示中了：

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/** * Setup a recorder for a specified file path. After setting it, you can use the other control method to control the shared recorder. * * @param talkingPath An NSString indicates in which path the recording should be created * @returns YES if recorder setup correctly, NO if there is an error */ - (BOOL)recordWithFilePath:(NSString *)talkingPath;

得到的結果是這樣的

Xcode對代碼註釋的解析

以及Quick Help中會有詳細信息

在Quick Help中顯示詳細文檔

Xcode現在可以識別Javadoc格式（類似於上面例子）的註釋文檔，可用的標識符除了上面的@param和@return外，還有例如@see，@discussion等，關於Javadoc的更多格式規則，可以參考Wiki。

關於Objective-C，Modules和Autolinking

OC自從Apple接手後，一直在不斷改進。隨着移動開發帶來的OC開發者井噴式增加，客觀上也要求Apple需要提供各種良好特性來支持這樣一個龐大的開發者社區。iOS4時代的GCD，iOS5時代的ARC，iOS6時代的各種簡化，每年我們都能看到OC在成爲一種先進語言上的努力。基於SmallTalk和runtime，本身是C的超集，如此“根正苗紅”的一門語言，在今年也迎來的新的變化。

今年OC的最大變化就是加入了Modules和Autolinking。

什麼是Modules呢

在瞭解Modules之前我們需要先了解一下OC的import機制。#import <FrameworkFoo/HeaderBar.h>，我相信每個開發者都寫過這樣的代碼，用來引用其他的頭文件。熟悉C或者C++的童鞋可能會知道，在C和C++裏是沒有#import的，只有#include（雖然GCC現在爲C和C++做了特殊處理使得imoprt可以被編譯），用來包含頭文件。#include做的事情其實就是簡單的複製粘貼，將目標.h文件中的內容一字不落地拷貝到當前文件中，並替換掉這句include，而#import實質上做的事情和#include是一樣的，只不過OC爲了避免重複引用可能帶來的編譯錯誤（這種情況在引用關係複雜的時候很可能發生，比如B和C都引用了A，D又同時引用了B和C，這樣A中定義的東西就在D中被定義了兩次，重複了），而加入了#import，從而保證每個頭文件只會被引用一次。

如果想深究，import的實現是通過#ifndef一個標誌進行判斷，然後在引入後#define這個標誌，來避免重複引用的

實質上import也還是拷貝粘貼，這樣就帶來一個問題：當引用關係很複雜，或者一個頭文件被非常多的實現文件引用時，編譯時引用所佔的代碼量就會大幅上升（因爲被引用的頭文件在各個地方都被copy了一遍）。爲了解決這個問題，C系語言引入了預編譯頭文件（PreCompiled Header），將公用的頭文件放入預編譯頭文件中預先進行編譯，然後在真正編譯工程時再將預先編譯好的產物加入到所有待編譯的Source中去，來加快編譯速度。比如iOS開發中Supporting Files組內的.pch文件就是一個預編譯頭文件，默認情況下，它引用了UIKit和Foundation兩個頭文件–這是在iOS開發中基本每個實現文件都會用到的東西。

於是理論上說，想要提高編譯速度，可以把所有頭文件引用都放到pch中。但是這樣面臨的問題是在工程中隨處可用本來不應該能訪問的東西，而編譯器也無法準確給出錯誤或者警告，無形中增加了出錯的可能性。

於是Modules誕生了。Modules相當於將框架進行了封裝，然後加入在實際編譯之時加入了一個用來存放已編譯添加過的Modules列表。如果在編譯的文件中引用到某個Modules的話，將首先在這個列表內查找，找到的話說明已經被加載過則直接使用已有的，如果沒有找到，則把引用的頭文件編譯後加入到這個表中。這樣被引用到的Modules只會被編譯一次，但是在開發時又不會被意外使用到，從而同時解決了編譯時間和引用氾濫兩方面的問題。

稍微追根問底，Modules是什麼？其實無非是對框架進行了如下封裝，拿UIKit爲例：

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framework module UIKit { umbrella header "UIKit.h" module * {export *} link framework "UIKit" }

這個Module定義了首要頭文件（UIKit.h），需要導出的子modules（所有），以及需要link的框架名稱（UIKit）。需要指出的是，現在Module還不支持第三方的框架，所以只有SDK內置的框架能夠從這個特性中受益。另外，在C++的源代碼中，Modules也是被禁用的。

好了，說了那麼多，這玩意兒怎麼用呢

關於普通開發者使用的這個新特性的方法，Apple在LLVM5.0（也就是Xcode5帶的最新的編譯器前端中）引入了一個新的編譯符號@import，使用@符號將告訴編譯器去使用Modules的引用形式，從而獲取好處，比如想引用MessageUI，可以寫成

1	@import MessageUI;

在使用上，這將等價於以前的#import <MessageUI/MessageUI.h>，但是將使用Modules的特性。如果只想使用某個特性的.h文件，比如#import <MessageUI/MFMailComposeViewController.h>，對應寫作

1	@import MessageUI.MFMailComposeViewController;

當然，如果對於以前的工程，想要使用新的Modules特性，如果要把所有頭文件都這樣一個一個改成@import的話，會是很大的一個工作量。Apple自然也考慮到了這一點，於是對於原來的代碼，只要使用的是iOS7或者MacOS10.9的SDK，在Build Settings中將Enable Modules(C and Objective-C)打開，然後保持原來的#import寫法就行了。是的，不需要任何代碼上的改變，編譯器會在編譯的時候自動地把可能的地方換成Modules的寫法去編譯的。

Autolinking是Modules的附贈小驚喜，因爲在module定義的時候指定來link framework，所以在編譯module時LLVM會將所涉及到的框架自動幫你寫到link裏去，不再需要到編譯設置裏去添加了。

轉載自One's Den的博客