19、构建第一个Cocoa应用与初始化方法详解

构建第一个Cocoa应用与初始化方法详解

1. 构建TahDoodle应用

在构建TahDoodle应用时，首先要确保滚动视图的大小和位置在窗口变化时能得到保证。当添加足够的约束后，滚动视图的支柱会变为蓝色。
- 操作步骤 ：
1. 选择滚动视图，添加约束以保证其大小和位置。
2. 构建并运行应用，此时滚动视图会随窗口大小调整，但窗口变高时可能会覆盖按钮。
3. 为按钮添加自动布局约束，在文档大纲中选择“PushButton”，添加“pin the leading space to the superview”和“pin the bottom space to the superview”两个布局约束。再次构建并运行应用，滚动视图会随窗口调整，按钮会保持在左下角。

2. 建立连接

在InterfaceBuilder中，除了创建和配置视图，还可以将XIB文件中的视图对象连接到应用代码，主要是设置目标 - 动作对和分配指针。
- File’s Owner ：在BNRDocument.xib的文档大纲中，“File’sOwner”是一个占位符，代表将XIB文件作为用户界面加载的对象，这里代表BNRDocument的实例。
- 设置按钮的目标 - 动作对 ：
1. 在布局网格中选择“AddTask”按钮，按住Control键，从按钮拖动到文档大纲中的“File’sOwner”。
2. 释放鼠标按钮，会出现方法列表，选择“addTask:”。此时，BNRDocument成为按钮的目标，“addTask:”成为按钮的动作。
3. 由于在BNRDocument.h中“addTask:”方法声明包含了“IBAction”关键字，所以它才会出现在可选方法列表中。“IBAction”实际上是“void”的宏定义，用于告知InterfaceBuilder在连接目标 - 动作对时包含该方法。
4. 为了运行和测试这个连接，需要在BNRDocument.m中实现“addTask:”方法。

#import "BNRDocument.h"
@implementation BNRDocument
#pragma mark - NSDocument Overrides
...
# pragma mark - Actions
- (void)addTask:(id)sender
{
    NSLog(@"Add Task button clicked!");
}
@end

3. 连接表格视图

在BNRDocument.h中声明了“taskTable”指针，需要将BNRDocument.xib中的NSTableView对象分配给该指针。
- 操作步骤 ：
1. 重新打开BNRDocument.xib，按住Control键从“File’sOwner”拖动到布局网格中的表格视图，释放鼠标后从连接列表中选择“taskTable”。
2. “Outlet”是“对象指针”的另一种说法，“IBOutlet”在编译前会被移除。
3. 要将BNRDocument实例分配给表格视图的“dataSource”指针，在布局网格中按住Control - Shift键点击表格视图选择NSTableView，然后按住Control键从表格视图拖动到“File’sOwner”，释放鼠标后选择“dataSource”。

4. 实现NSTableViewDataSource

为了让数据源 - 表格视图关系正常工作，需要在BNRDocument.h中声明BNRDocument遵循NSTableViewDataSource协议，并在BNRDocument.m中实现两个必需的方法。

#pragma mark Data Source Methods
- (NSInteger)numberOfRowsInTableView:(NSTableView *)tv
{
    return [self.tasks count];
}
- (id)tableView:(NSTableView *)tableView
 objectValueForTableColumn:(NSTableColumn *)tableColumn
            row:(NSInteger)row
{
    return [self.tasks objectAtIndex:row];
}
- (void)tableView:(NSTableView *)tableView
   setObjectValue:(id)object
   forTableColumn:(NSTableColumn *)tableColumn
              row:(NSInteger)row
{
    [self.tasks replaceObjectAtIndex:row withObject:object];
    [self updateChangeCount:NSChangeDone];
}

同时，更新“addTask:”方法以实际添加任务。

#import "BNRDocument.h"
@implementation BNRDocument
...
#pragma mark - Actions
- (IBAction)addTask:(id)sender
{
    NSLog(@"Add Task button clicked!");
    if (!self.tasks) {
        self.tasks = [NSMutableArray array];
    }
    [self.tasks addObject:@"New Item"];
    [self.taskTable reloadData];
    [self updateChangeCount:NSChangeDone];
}

5. 保存和加载数据

为了让应用具备保存和重新打开任务列表的功能，需要重写BNRDocument从NSDocument继承的两个方法。

- (NSData *)dataOfType:(NSString *)typeName
                 error:(NSError **)outError
{
    if (!self.tasks) {
        self.tasks = [NSMutableArray array];
    }
    NSData *data = [NSPropertyListSerialization
                         dataWithPropertyList:self.tasks
                                       format:NSPropertyListXMLFormat_v1_0
                                      options:0
                                        error:outError];
    return data;
}
- (BOOL)readFromData:(NSData *)data
              ofType:(NSString *)typeName
               error:(NSError **)outError
{
    self.tasks = [NSPropertyListSerialization
                       propertyListWithData:data
                                    options:NSPropertyListMutableContainers
                                     format:NULL
                                      error:outError];
    return (self.tasks != nil);
}

6. 何时使用InterfaceBuilder

在简单情况下，使用InterfaceBuilder创建用户界面或通过编程方式设置视图都可行。但一般来说，用户界面越复杂，使用InterfaceBuilder越合适。

7. 编写初始化方法

在NSObject类中，“init”方法用于初始化对象的实例变量。下面以创建“Appliances”项目为例，介绍如何编写初始化方法。
- 创建类 ：创建两个类“BNRAppliance”和“BNROwnedAppliance”（BNRAppliance的子类）。在BNRAppliance.h中声明“productName”和“voltage”属性。

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface BNRAppliance : NSObject 
@property (nonatomic, copy) NSString *productName;
@property (nonatomic) int voltage;
@end

• 基本的init方法 ：为了让每个BNRAppliance实例默认电压为120，在BNRAppliance.m中重写“init”方法。

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _voltage = 120;
    }
    return self;
}

• instancetype ：初始化方法应返回“instancetype”，它能让编译器期望返回所属类的实例，确保初始化方法可以安全继承。与返回“id”相比，“instancetype”能让编译器检查返回类型。
• 使用和检查超类初始化器 ：在“init”方法中，首先调用超类的“init”方法并将返回值赋给“self”，然后检查返回值是否为非空。这是因为有些类的“init”方法可能会有异常情况，如重新分配对象或返回nil。
• 带参数的init方法 ：当对象初始化需要额外信息时，需要创建新的初始化方法。对于BNRAppliance，创建“initWithProductName:”方法。

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface BNRAppliance : NSObject 
@property (nonatomic, copy) NSString *productName;
@property (nonatomic) int voltage;
- (instancetype)initWithProductName:(NSString *)pn;
@end

- (instancetype)initWithProductName:(NSString *)pn
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _productName = [pn copy];
        _voltage = 120;
    }
    return self;
}

为了防止其他程序员使用默认的“init”方法创建无效实例，在BNRAppliance.m中重写“init”方法调用“initWithProductName:”并传递默认名称。

- (instancetype)init
{
    return [self initWithProductName:@"Unknown"];
}

• 使用访问器 ：在初始化方法中，除了直接赋值，也可以使用访问器方法。

- (instancetype)initWithProductName:(NSString *)pn
{
    self = [super init];
    if (self) {
        [self setProductName:pn];
        [self setVoltage:120];
    }
    return self;
}

总结

通过以上步骤，我们完成了TahDoodle应用的构建，包括视图的布局、连接、数据源的实现以及数据的保存和加载。同时，学习了如何编写初始化方法，确保对象在创建时能正确初始化。在实际开发中，根据用户界面的复杂程度选择合适的界面创建方式，并合理使用初始化方法来保证对象的有效性。

流程图

graph TD;
    A[开始构建TahDoodle应用] --> B[设置滚动视图约束];
    B --> C[设置按钮约束];
    C --> D[建立连接（目标 - 动作对、指针分配）];
    D --> E[连接表格视图];
    E --> F[实现NSTableViewDataSource];
    F --> G[保存和加载数据];
    H[创建Appliances项目] --> I[创建类（BNRAppliance、BNROwnedAppliance）];
    I --> J[编写基本init方法];
    J --> K[使用instancetype];
    K --> L[使用和检查超类初始化器];
    L --> M[编写带参数的init方法];
    M --> N[使用访问器];

表格

操作内容	相关文件	关键代码
设置按钮目标 - 动作对	BNRDocument.h、BNRDocument.m	- (IBAction)addTask:(id)sender;
连接表格视图	BNRDocument.h、BNRDocument.xib	@property (nonatomic) IBOutlet NSTableView *taskTable;
实现NSTableViewDataSource	BNRDocument.h、BNRDocument.m	- (NSInteger)numberOfRowsInTableView:(NSTableView *)tv; 等
保存和加载数据	BNRDocument.m	- (NSData *)dataOfType:(NSString *)typeName error:(NSError **)outError; 等
基本init方法	BNRAppliance.m	- (instancetype)init;
带参数的init方法	BNRAppliance.h、BNRAppliance.m	- (instancetype)initWithProductName:(NSString *)pn;

构建第一个Cocoa应用与初始化方法详解

8. 测试初始化方法

为了测试 BNRAppliance 类的两个初始化方法，需要实现 description 方法，并在 main.m 中进行测试。

// BNRAppliance.m
- (NSString *)description
{
    return [NSString stringWithFormat:@"<%@: %d volts>", 
                                                     self.productName, self.voltage];
}

// main.m
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "BNRAppliance.h"
int main (int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        BNRAppliance *a = [[BNRAppliance alloc] init];
        NSLog(@"a is %@", a);
        [a setProductName:@"Washing Machine"];
        [a setVoltage:240];
        NSLog(@"a is %@", a);
    }
    return 0;
}

9. 挑战与拓展

可以为应用添加一个“DeleteSelectedItem”按钮，用于删除当前选中的任务。具体实现步骤如下：
1. 在界面中添加“DeleteSelectedItem”按钮。
2. 为按钮设置目标 - 动作对，目标为 BNRDocument 实例，动作可以命名为 deleteSelectedItem: 。
3. 在 BNRDocument.m 中实现 deleteSelectedItem: 方法，该方法需要获取当前选中的任务并从 tasks 数组中移除，然后刷新表格视图并标记文档为有未保存更改。

// BNRDocument.h
- (IBAction)deleteSelectedItem:(id)sender;

// BNRDocument.m
- (IBAction)deleteSelectedItem:(id)sender
{
    NSInteger selectedRow = [self.taskTable selectedRow];
    if (selectedRow != -1) {
        [self.tasks removeObjectAtIndex:selectedRow];
        [self.taskTable reloadData];
        [self updateChangeCount:NSChangeDone];
    }
}

10. 总结与回顾

在构建Cocoa应用和编写初始化方法的过程中，我们学习了多个重要的知识点：
- Cocoa应用构建 ：通过 InterfaceBuilder 和代码结合的方式，完成了 TahDoodle 应用的界面布局、视图连接、数据源实现以及数据的保存和加载。
- 初始化方法编写 ：了解了基本的 init 方法、 instancetype 的使用、超类初始化器的检查、带参数的初始化方法以及访问器在初始化中的应用。

表格

知识点	关键内容
Cocoa应用构建	滚动视图约束、按钮约束、目标 - 动作对设置、表格视图连接、数据源实现、数据保存和加载
初始化方法编写	基本 init 方法、 instancetype 、超类初始化器检查、带参数初始化方法、访问器使用

流程图

graph TD;
    A[测试初始化方法] --> B[实现description方法];
    B --> C[在main.m中测试];
    D[挑战拓展] --> E[添加Delete按钮];
    E --> F[设置目标 - 动作对];
    F --> G[实现deleteSelectedItem:方法];
    H[总结回顾] --> I[Cocoa应用构建知识点];
    H --> J[初始化方法编写知识点];

总结

通过构建 TahDoodle 应用和编写 Appliances 项目中的初始化方法，我们掌握了Cocoa应用开发的基本流程和Objective - C中初始化方法的编写技巧。在实际开发中，要根据具体需求合理运用这些知识，确保应用的稳定性和可维护性。同时，不断挑战和拓展应用功能，提升自己的开发能力。