Cocoa框架是iOS應用程序的基礎，瞭解Cocoa框架，對開發iOS應用有很大的幫助。
1、Cocoa是什麼？
Cocoa是OS X和 iOS操作系統的程序的運行環境。
是什麼因素使一個程序成爲Cocoa程序呢？不是編程語言，因爲在Cocoa開發中你可以使用各種語言；也不是開發工具，你可以在命令行上就可以創建Cocoa程序。Cocoa程序可以這麼說，它是由一些對象組成，而這些對象的類最後都是繼承於它們的根類 ：NSObject。而且它們都是基於Objective-C運行環境的。
1.1、Cocoa框架
iOS中，Cocoa衆多框架中最重要最基本的兩個框架是：Foundation 和 UIKit。
Foundation 和界面無關，也可以說和界面無關的類基本是Foundation框架的，和界面相關的是UIKit框架。
這兩個框架在系統中處於的位置如圖：
1.2、Foundation框架
好吧，那我們看看兩個框架的類組織架構圖，第一個先看Foundation的，三個圖，包括了Foundation所以的類，圖中灰色的是iOS不支持的，灰色部分是OS X系統的。
將上圖Foundation框架中的類進行邏輯分類如下：
- 值對象
- 集合
- 操作系統服務 包括下面三個：文件系統和URL 進程間通訊。 這個範疇中的大部分類代表不同的系統端口、套接字、和名字服務器，對實現底層的IPC很有用。NSPipe代表一個BSD管道，即一種進程間的單向通訊通道。 線程和子任務。 NSThread類使您可以創建多線程的程序，而各種鎖（lock）類則爲彼此競爭的線程在訪問進程資源時提供各種控制機制。通過NSTask，您的程序可以分出 一個子進程來執行其它工作或進行進度監控。
- 通知
- 歸檔和序列化
- 表達式和條件判斷
- Objective-C語言服務
1.3 UIKit框架
- 在用戶界面工具（interface Buidler）從對象庫裏 拖拽窗口，視圖或者其他的對象使用。
- 用代碼創建
- 通過繼承UIView類或間接繼承UIView類實現自定義用戶界面
在圖中可以看出，responder 類是圖中最大分支的根類，UIResponder爲處理響應事件和響應鏈 定義了界面和默認行爲。當用戶用手指滾動列表或者在虛擬鍵盤上輸入時，UIKit就生成時間傳送給UIResponder響應鏈，直到鏈中有對象處理這個事件。相應的核心對象，比如：UIApplication ，UIWindow，UIView都直接或間接的從UIResponder繼承。
2、Cocoa對象
2.1 Objective-C是面向對象的語言
Objective-C和Java C++一樣，有封裝，繼承，多態，重用。但是它不像C++那樣有重載操作法、模版和多繼承，也沒有Java的垃圾回收機制。
2.2 Objective-C的優點
Objective-C語言有C++ Java等面向對象的特點，那是遠遠不能體現它的優點的。Objective-C的優點是它是動態的。動態能力有三種：
動態類-運行時確定類的對象
動態綁定-運行時確定要調用的方法
動態加載--運行時爲程序加載新的模塊
2.3 動態能力相關的isa指針
每個Objective-C對象都有一個隱藏的數據結構，這個數據結構是Objective-C對象的第一個成員變量，它就是isa指針。這個指針指向哪呢？它指向一個類對象(class object 記住它是個對象，是佔用內存空間的一個變量，這個對象在編譯的時候編譯器就生成了，專門來描述某個類的定義)，這個類對象包含了Objective-C對象的一些信息（爲了區分兩個對象，我把前面提到的對象叫Objective-C對象），包括Objective-C對象的方法調度表，實現了什麼協議等等。這個包含信息就是Objective-C動態能力的根源了。
那我們看看isa指針類型的數據結構是什麼樣的？如果拋開NSObject對象的其他的成員數據和變量，NSObject可以看成這樣：
- @interface NSObject <NSObject> {
- Class isa;
- }
- struct NSObject{
- Class isa;
- }
- typedef struct objc_class *Class;
- struct NSObject{
- objc_class *isa
- }
- struct objc_class {
- Class isa;
- Class super_class;
- const char *name;
- long version;
- long info;
- long instance_size;
- struct objc_ivar_list *ivars;
- struct objc_method_list **methodLists;
- struct objc_cache *cache;
- struct objc_protocol_list *protocols;
- }
爲了得到整個類組織架構的信息，objc_class結構裏定義了第二個成員變量Class super_class，它指向父類的類對象。說了這麼多，可能關係縷不清楚，有道是一張圖勝過千言萬語
圖中可以看出，D3繼承D2,D2繼承D1,D1最終繼承NSObject。下圖從D3的一個對象開始，排列出D3 D2 D1 NSObject 類對象，元類對象等關係。
圖中的箭頭都是指針的指向。
2.4 根類 NSObject
NSObject是大部分Objective-C類的根類，它沒有父類。其它類繼承NSObject，訪問Objective-C運行時系統的基本接口，這樣其他類的實例可以獲得運行時的能力。
2.4.1 根類和根類協議
NSObject不但是個類名，NSObject也是個協議的名稱，參考NSObject協議 ， NSObject協議指定了根類必須實現的接口。
2.4.2 根類的主要方法：
- 分配、初始化、和複製：
init方法是對象初始化。
new是一個將簡單的內存分配和初始化結合起來的方法。
copy和copyWithZone:
- 對象的保持和清理：
release方法減少對象的保持次數。
autorelease方法也是減少對象的保持次數，但是以推遲的方式。
retainCount方法返回對當前的保持次數。
dealloc方法由需要釋放對象的實例變量以及釋放動態分配的內存的類實現。
- 內省和比較
NSObjec有很多方法可以查詢對象的運行時信息。這些內省方法有助於找出對象在類層次中的位置，確定對象是否實現特定的方法，以及測試對象是否遵循某種協議。下面是部分方法
superclass和class方法（實現爲類和實例方法）分別以Class對象的形式返回接收者的父類和類。
您可以通過isKindOfClass:和isMemberOfClass:方法來確定對象屬於哪個類。後者用於測試接收者是否爲指定類的實例。isSubclassOfClass:類方法則用於測試類的繼承性。
respondsToSelector:方法用於測試接收者是否實現由選擇器參數標識的方法。instancesRespondToSelector:類方法則用於測試給定類的實例是否實現指定的方法。
conformsToProtocol:方法用於測試接收者（對象或類）是否遵循給定的協議。
isEqual:和hash方法用於對象的比較。
description方法允許對象返回一個內容描述字符串；這個方法的輸出經常用於調試（“print object”命令），以及在格式化字符串中和“%@”指示符一起表示對象。
- 對象的編碼和解碼
下面的方法和對象的編解碼（作爲歸檔過程的一部分）有關：
encodeWithCoder:和initWithCoder:是NSCoding協議僅有的方法。前者使對象可以對其實例變量進行編碼，後者則使對象可以根據解碼過的實例變量對自身進行初始化。
NSObject類中聲明瞭一些於對象編碼有關的方法：classForCoder:、replacementObjectForCoder:、和awakeAfterUsingCoder:。
- 消息的轉發
forwardInvocation:允許一個對象將消息轉發給另一個對象。
- 消息的派發
在performSelector開頭的一些方法允許你延遲後派髮指定消息，而且可以將消息（同步或異步的消息）從輔助線程派發到主線程。
2.5 Cocoa對象生命週期
對象的四種內存管理方式，如下圖所示
- 對象的生命週期—簡化視圖
- 保持接收到的對象
- 拷貝接收到的對象
- 自動釋放池
參考：
1、http://algorithm.com.au/downloads/talks/objective-c-internals/objective-c-internals.pdf
2、http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/CocoaFundamentals/Introduction/Introduction.html
3、http://www.cnblogs.com/csutanyu/archive/2011/12/12/Objective-C_memory_layout.html