iOS系统框架概述

iOS操作系统是苹果为公司移动设备提供的操作系统，为方便应用开发者采用了先进的设计模式。采用了经典的MVC设计模式和框架模式。本篇文章我们主要关注iOS系统提供的框架，对MVC设计模式不做过多的描述。

我们通常称呼iOS的框架为Cocoa Touch框架，Cocoa Touch是一个框架的集合，里面包含了众多的子框架。每一个子框架都是一个目录，包含了共享资源库，用于访问该资源库中储存的代码的头文件，以及图像、声音文件等其他资源，共享资源库定义应用程序可以调用的函数和方法。框架中的类相互依赖构成一个整体，提供完善的某一方面的服务或解决方案，多个框架一起实现整个应用程序的结构。由于应用程序的结构是通用的，开发者通过框架提供的函数和方法，做细致个性化的处理，从而满足不同应用的不同需求。开发一个应用程序就是将需求细致化的代码插入到框架提供的设计中来组合成一个整体完成最终的应用设计。

框架的结构是泛型结构，为应用程序提供一个模板。就像开发商开发好的毛坯房，你需要用应用程序代码来布置不同的家具地板门窗，这才让不同的房屋有不同的格调，不同的幸福。当然，有时候，做装修的时候你需要简单的改装你的房屋，但承重墙是不能改造的。就像我们之前说的，多个框架一起实现了整个应用程序的结构，我们必须接受它所定义好的应用程序结构，设计的时候让我们的应用适合该结构。

在Android开发中，采用模板模式来实现应用程序的一些特性行为，Android提供了Activity,Service,Content providers,Broadcast receivers四大组件默认功能，应用通过继承这些组件根据需要覆盖组件的一些方法来完成应用程序开发。在iOS中则采用代理和协议模式来实现应用的特性行为。例如Cocoa Touch框架集合中的UIKit框架的UIApplication对象，它负责整个应用程序生命周期的事件分发。是应用最核心的一个对象，Android的设计中就需要对其子类化，覆盖父类的方法，iOS中则交给UIApplication的代理AppDeleagte来处理应用程序的各种状态改变相关事件(AppDelegate需要实现UIApplicationDelegate协议) 。在iOS的框架中，大量的使用代理和协议。

iOS提供的许多可使用的框架，构成了iOS操作系统的层次结构，从下到上依次是:Core OS、Core Ssevices、MediaLayer、Cocoa Touch共四层。下图为iOS8.3系统的框架架构图。

Core OS Layer,系统核心层包含大多数低级别接近硬件的功能，它所包含的框架常常被其它框架所使用。Accelerate框架包含数字信号，线性代数，图像处理的接口。针对所有的iOS设备硬件之间的差异做优化，保证写一次代码在所有iOS设备上高效运行。CoreBluetooth框架利用蓝牙和外设交互，包括扫描连接蓝牙设备，保存连接状态，断开连接，获取外设的数据或者给外设传输数据等等。Security框架提供管理证书，公钥和私钥信任策略，keychain,hash认证数字签名等等与安全相关的解决方案。

Core Services Layer,系统服务层提供给应用所需要的基础的系统服务。如Accounts账户框架，广告框架，数据存储框架，网络连接框架，地理位置框架，运动框架等等。这些服务中的最核心的是CoreFoundation和Foundation框架，定义了所有应用使用的数据类型。CoreFoundation是基于C的一组接口，Foundation是对CoreFoundation的OC封装。

Media Layer,媒体层提供应用中视听方面的技术，如图形图像相关的CoreGraphics,CoreImage,GLKit,OpenGL ES,CoreText,ImageIO等等。声音技术相关的CoreAudio,OpenAL,AVFoundation,视频相关的CoreMedia,Media Player框架，音视频传输的AirPlay框架等等。

Cocoa Touch Layer,触摸层提供应用基础的关键技术支持和应用的外观。如NotificationCenter的本地通知和远程推送服务，iAd广告框架，GameKit游戏工具框架，消息UI框架，图片UI框架，地图框架，连接手表框架，自动适配等等

在上面所有的框架中，最重要也最经常使用的就是UIKit和Foundation框架。Foundation框架提供许多基本的对象类和数据类型，使其成为应用程序开发的基础,为所有应用程序提供最基本的系统服务，和界面无关。 UIKit框架提供的类是基础的UI类库，用于创建基于触摸的用户界面，所有 iOS 应用程序都是基于 UIKit，它提供应用程序的基础架构，用于构建用户界面，绘图、处理和用户交互事件，响应手势等等。UIKit通过控制器对象管理屏幕上显示的内容，界面的跳转，来组织应用程序。没有UIKit框架就没有iOS应用程序。

之后的文章里，我们会介绍Foundation框架最常用的一些基本类，如NSString,NSArrary,NSDictionary,NSAttributedString,NSBundle等等。也会具体介绍UIKit框架的一些最基本最常用的控件。