Arhitectura IOS 5 și cadrele SDK

anterior	cuprins	următor
istoria iOS		aderarea la Programul de dezvoltatori Apple iOS 5

aflați SwiftUI și duceți dezvoltarea iOS la nivelul următor
Swiftui Essentials-iOS 14 Edition book este acum disponibil în edițiile tipărite (39,99 USD) și eBook (29,99 USD). Aflați mai multe…

când dezvoltăm aplicații pentru iPad, Apple nu ne permite accesul direct la niciunul dintre aceste hardware. De fapt, toate interacțiunile hardware au loc exclusiv printr-un număr de straturi diferite de software care acționează ca intermediari între codul aplicației și hardware-ul dispozitivului. Aceste straturi alcătuiesc ceea ce este cunoscut sub numele de sistem de operare. În cazul iPad-ului, acest sistem de operare este cunoscut sub numele de iOS.

pentru a obține o mai bună înțelegere a mediului de dezvoltare iPad, acest capitol va analiza în detaliu diferitele straturi care cuprind sistemul de operare iOS 5 și cadrele care ne permit, ca dezvoltatori, să scriem aplicații iPad.

iPhone OS devine iOS

înainte de lansarea iPad-ului în 2010, sistemul de operare care rulează pe iPhone a fost denumit în general iPhone OS. Având în vedere că sistemul de operare utilizat pentru iPad este în esență același cu cel de pe iPhone, nu a avut prea mult sens să-l numim iPad OS. În schimb, Apple a decis să adopte un nume mai generic și mai puțin specific dispozitivului pentru sistemul de operare. Având în vedere predilecția Apple pentru numele prefixate cu litera ‘ i ‘(iTunes, iBookstore, iMac etc.), alegerea logică a fost, desigur, iOS. Din păcate, iOS este și numele folosit de Cisco pentru sistemul de operare de pe routerele sale (Apple, se pare, are și o predilecție pentru ignorarea mărcilor comerciale). Prin urmare, atunci când efectuați o căutare pe internet pentru iOS, fiți pregătiți să vedeți un număr mare de rezultate pentru iOS-ul Cisco, care nu au absolut nimic de-a face cu iOS-ul Apple.

o prezentare generală a arhitecturii iOS 5

după cum sa menționat anterior, iOS constă dintr-un număr de straturi software diferite, fiecare dintre acestea oferind cadre de programare pentru dezvoltarea aplicațiilor care rulează pe partea de sus a hardware-ului de bază.

aceste straturi ale sistemului de operare pot fi prezentate schematic așa cum este ilustrat în figura 4-1:

figura 4-1

unele diagrame concepute pentru a descrie grafic stiva de software iOS arată o casetă suplimentară poziționată deasupra stratului Cocoa Touch pentru a indica aplicațiile care rulează pe dispozitiv. În diagrama de mai sus nu am făcut acest lucru, deoarece acest lucru ar sugera că singura interfață disponibilă pentru aplicație este Cocoa Touch. În practică, o aplicație poate apela direct oricare dintre straturile stivei pentru a efectua sarcini pe dispozitivul fizic.

acestea fiind spuse, cu toate acestea, fiecare strat de sistem de operare oferă un nivel tot mai mare de abstractizare departe de complexitatea lucrului cu hardware-ul. Prin urmare, ca dezvoltator iOS, ar trebui să căutați întotdeauna soluții pentru obiectivele dvs. de programare în cadrele situate în straturile iOS de nivel superior înainte de a recurge la scrierea codului care ajunge până la straturile de nivel inferior. În general, nivelul mai ridicat de strat pe care îl programați, cu atât mai puțin efort și mai puține linii de cod va trebui să scrieți pentru a vă atinge obiectivul. Și, după cum vă va spune orice programator veteran, cu cât trebuie să scrieți Mai puțin cod, cu atât aveți mai puține oportunități de a introduce erori.

acum că am identificat diferitele straturi care cuprind iOS 5, putem acum să analizăm mai detaliat serviciile furnizate de fiecare strat și cadrele corespunzătoare care fac aceste servicii disponibile pentru noi ca dezvoltatori de aplicații.

Cocoa Touch Layer

Cocoa Touch layer se află în partea de sus a stivei iOS și conține cadrele utilizate cel mai frecvent de dezvoltatorii de aplicații iPad. Cocoa Touch este scris în principal în Objective-C, se bazează pe API-ul standard Mac OS X Cocoa (așa cum se găsește pe computerele desktop și laptop Apple) și a fost extins și modificat pentru a satisface nevoile hardware-ului iPad.

stratul tactil cacao oferă următoarele cadre pentru dezvoltarea de aplicații iPad:

cadrul UIKit (UIKit.cadru)

cadrul UIKit este o interfață de programare bazată pe Obiectiv-C vastă și bogată în caracteristici. Este, fără îndoială, cadrul cu care vă veți petrece cea mai mare parte a timpului lucrând. Cărți întregi ar putea, și probabil vor fi scrise doar despre cadrul UIKit. Unele dintre caracteristicile cheie ale UIKit sunt următoarele:

• crearea și gestionarea interfeței cu utilizatorul (câmpuri de text, butoane, etichete, culori, fonturi etc.)
• Gestionarea ciclului de viață al aplicației
• gestionarea evenimentelor aplicației (de ex. touch screen interacțiunea cu utilizatorul)
• Multitasking
• imprimare fără fir
• protecția datelor prin criptare
• Cut, copy, paste și funcționalitate
• web și conținut text prezentare și management
• manipularea datelor
• integrarea între aplicații
• notificare push în legătură cu serviciul de notificare push
• notificări locale (un mecanism prin care o aplicație care rulează în fundal poate câștiga atenția utilizatorului)
• accesibilitate
• accelerometru, baterie, senzor de proximitate, interacțiunea camerei și a Bibliotecii foto
• recunoașterea gesturilor cu ecran tactil
• partajarea fișierelor (capacitatea de a face fișierele aplicației stocate pe dispozitiv disponibile prin iTunes)
• conectivitate peer to peer bazată pe dinte albastru între dispozitive
• conexiune la afișaje externe

pentru a obține o senzație pentru bogăția acestui cadru, merită să petreceți ceva timp navigând material de referință UIkit care este disponibil online la:

http://developer.apple.com/library/ios/#documentation/UIKit/Reference/UIKit_Framework/index.html

Cadru Kit hartă (MapKit.cadru)

dacă ați petrecut timp apreciabil cu un iPad, atunci șansele sunt că ați avut nevoie să utilizați aplicația Hărți de mai multe ori, fie pentru a obține o hartă a unei anumite zone, fie pentru a genera indicații de conducere pentru a vă duce la destinația dorită. Cadrul Map Kit oferă o interfață de programare care vă permite să construiască capabilități bazate pe hartă în propriile aplicații. Acest lucru vă permite, printre altele, să afișați hărți derulabile pentru orice locație, să Afișați harta corespunzătoare locației geografice curente a dispozitivului și să adnotați harta într-o varietate de moduri.

serviciu de notificare Push

serviciul de notificare Push permite aplicațiilor să notifice utilizatorii despre un eveniment chiar și atunci când aplicația nu rulează în prezent pe dispozitiv. De la introducerea acestui serviciu, acesta a fost cel mai frecvent utilizat de aplicațiile bazate pe știri. De obicei, atunci când există știri de ultimă oră, serviciul va genera un mesaj pe dispozitiv cu titlul știrilor și va oferi utilizatorului opțiunea de a încărca aplicația de știri corespunzătoare pentru a citi mai multe detalii. Această alertă este de obicei însoțită de o alertă audio și vibrații ale dispozitivului. Această caracteristică ar trebui utilizată cu ușurință pentru a evita enervarea utilizatorului cu întreruperi frecvente.

cadru UI mesaj (MessageUI.Framework)

Message UI framework oferă tot ce aveți nevoie pentru a permite utilizatorilor să compună și să trimită mesaje de e-mail din aplicația dvs. De fapt, cadrul oferă chiar și elementele de interfață cu utilizatorul prin care utilizatorul introduce informațiile de adresare prin e-mail și conținutul mesajului. Alternativ, aceste informații pot fi predefinite în aplicația dvs. și apoi afișate pentru ca utilizatorul să le editeze și să le aprobe înainte de trimitere.

agenda UI Cadru (AddressUI.cadru)

având în vedere că o funcție cheie a iPad-ului este ca dispozitiv de comunicații și asistent digital, nu ar trebui să fie o surpriză faptul că un întreg cadru este dedicat integrării datelor din agenda de adrese în propriile aplicații. Scopul principal al cadrului este de a vă permite să accesați, să afișați, să editați și să introduceți informații de contact din agenda de adrese iPad din propria aplicație.

Cadru Kit De Joc (GameKit.Cadru)

cadrul kitului de joc oferă conectivitate peer-to-peer și comunicații vocale între mai multe dispozitive și utilizatori, permițând celor care rulează aceeași aplicație să interacționeze. Când această caracteristică a fost introdusă pentru prima dată, Apple a anticipat că va fi utilizată în principal în jocurile cu mai mulți jucători (de unde și alegerea numelui), dar posibilele aplicații pentru această caracteristică se extind în mod clar dincolo de dezvoltarea jocurilor.

cadrul iAd (iAd.cadrul)

scopul cadrului iAd este de a permite dezvoltatorilor să includă publicitatea banner în aplicațiile lor. Toate reclamele sunt difuzate de propriul serviciu publicitar Apple.

Event kit UI Framework

Event kit UI framework a fost introdus în iOS 4 și este furnizat pentru a permite accesul și editarea evenimentelor din calendar din cadrul unei aplicații.

Cadrul Conturilor (Conturi.cadru)

iOS 5 introduce conceptul de conturi de sistem. Acestea permit, în esență, informațiile despre cont pentru alte servicii să fie stocate pe dispozitivul iOS și accesate din codul aplicației. În prezent, conturile de sistem sunt limitate la conturile Twitter, deși alte servicii, cum ar fi Facebook, vor apărea probabil în viitoarele versiuni iOS. Scopul cadrului de Conturi este de a oferi un API care să permită aplicațiilor să acceseze și să gestioneze aceste conturi de sistem.

Cadru Twitter (Twitter.cadru)

cadrul Twitter permite integrarea Twitter pentru a fi adăugate la aplicații. Cadrul funcționează împreună cu cadrul conturilor pentru a avea acces la informațiile contului Twitter al utilizatorului.

stratul media iOS

rolul stratului Media este de a oferi iOS capacități audio, video, animație și grafică. Ca și în cazul celorlalte straturi care cuprind stiva iOS, stratul Media cuprinde o serie de cadre care pot fi utilizate la dezvoltarea aplicațiilor iPad. În această secțiune ne vom uita la fiecare pe rând.

Cadru Video De Bază (CoreVideo.cadru)

cadrul Video de bază oferă suport de tamponare pentru cadrul Media de bază. Deși acest lucru poate fi utilizat de dezvoltatorii de aplicații, de obicei nu este necesar să se utilizeze acest cadru.

Cadru De Text De Bază (CoreText.cadru)

iOS Core text framework este un API bazat pe C conceput pentru a ușura manipularea cerințelor avansate de aspect text și de redare a fontului.

Imagine I/O Cadru (ImageIO.cadru)

cadrul Image I/O, al cărui scop este de a facilita importul și exportul de date de imagine și metadate de imagine, a fost introdus în iOS 4. Cadrul suportă o gamă largă de formate de imagine, inclusiv PNG, JPEG, TIFF și GIF.

Active Biblioteca Cadru (AssetsLibrary.cadru)

Biblioteca de active oferă un mecanism pentru localizarea și recuperarea fișierelor video și foto localizate pe dispozitivul iPad. Pe lângă accesarea imaginilor și videoclipurilor existente, acest cadru permite, de asemenea, salvarea fotografiilor și videoclipurilor noi în albumul foto standard al dispozitivului.

Cadru Grafic De Bază (CoreGraphics.cadru)

iOS Core Graphics Framework (altfel cunoscut sub numele de Quartz 2D API) oferă un motor ușor de redare bidimensională. Caracteristicile acestui cadru includ crearea și prezentarea documentelor PDF, desenul bazat pe vector, straturile transparente, desenul bazat pe cale, redarea anti-alias, manipularea și gestionarea culorilor, redarea imaginilor și gradienții. Cei familiarizați cu API-ul Quartz 2D care rulează pe MacOS X vor fi încântați să afle că implementarea acestui API este aceeași pe iOS.

Cadru De Imagine De Bază (CoreImage.cadru)

un nou cadru introdus cu iOS 5 oferind un set de capacități de filtrare și manipulare video și imagine pentru dezvoltatorii de aplicații.

Quartz Core Cadru (QuartzCore.cadru)

scopul cadrului Quartz Core este de a oferi capabilități de animație pe iPad. Acesta oferă fundamentul pentru majoritatea efectelor vizuale și animație utilizate de Cadrul UIKit și oferă o interfață de programare bazată pe Objective-C pentru crearea de animație specializate în aplicații iPad.

cadru OpenGL ES (OpenGLES.cadru)

timp de mulți ani, standardul industriei pentru desenul grafic 2D și 3D de înaltă performanță a fost OpenGL. Dezvoltat inițial de acum defunctul Silicon Graphics, Inc (SGI) în anii 1990 sub forma GL, versiunea deschisă a acestei tehnologii (OpenGL) este acum sub îngrijirea unui consorțiu non-profit care cuprinde o serie de companii importante, inclusiv Apple, Inc., Intel, Motorola și ARM Holdings.

OpenGL pentru sisteme încorporate (ES) este o versiune ușoară a specificației complete OpenGL concepută special pentru dispozitive mai mici, cum ar fi iPad.

iOS 3 sau o versiune ulterioară acceptă atât OpenGL ES 1.1, cât și 2.0 pe anumite modele de iPhone (cum ar fi iPhone 3GS și iPhone 4). Versiunile anterioare ale iOS și modelele de dispozitive mai vechi acceptă doar OpenGL ES versiunea 1.1.

Cadrul GLKit (GLKit.cadru)

cadrul GLKit este un API bazat pe Objective-C conceput pentru a ușura sarcina de a crea aplicații bazate pe OpenGL ES.

Cadru NewsstandKit (NewsstandKit.cadru)

aplicația Chioșc de ziare este o caracteristică nouă a iOS 5 și este destinată ca o locație centrală pentru ca utilizatorii să aibă acces la ziare și reviste. Cadrul NewsstandKit permite dezvoltarea de aplicații care utilizează acest nou serviciu.

suport audio iOS

iOS este capabil să suporte audio în formate AAC, Apple Lossless (alac), a-law, IMA/ADPCM, Linear PCM, law-law, DVI/Intel IMA ADPCM, Microsoft GSM 6.10 și AES3-2003 prin suportul oferit de următoarele cadre.

cadrul Fundației AV (AVFoundation.cadru)

un cadru bazat pe Objective-C conceput pentru a permite redarea, înregistrarea și gestionarea conținutului audio.

Cadre Audio De Bază (CoreAudio.cadru, AudioToolbox.cadru și AudioUnit.framework)

cadrele care cuprind Core Audio pentru iOS definesc tipurile audio acceptate, redarea și înregistrarea fișierelor audio și a fluxurilor și oferă, de asemenea, acces la unitățile de procesare audio încorporate ale dispozitivului.

Open Audio Library (OpenAL)

OpenAL este o tehnologie cross-platform utilizată pentru a oferi efecte audio 3D de înaltă calitate (denumite și audio pozițional). Sunetul pozițional poate fi utilizat într-o varietate de aplicații, deși este de obicei utilizat pentru a oferi efecte sonore în jocuri.

Cadru Media Player (MediaPlayer.cadru)

iOS Media Player cadru este capabil de a reda video în .mov,. mp4,.m4v, și .Formate 3gp la o varietate de standarde de compresie, rezoluții și rate de cadre.

Cadru Core Midi (CoreMIDI.Cadru)

introdus în iOS 4, Core MIDI framework oferă un API pentru aplicații pentru a interacționa cu dispozitive compatibile MIDI, cum ar fi sintetizatoare și tastaturi prin conectorul de andocare al iPad-ului.

stratul de servicii de bază iOS

stratul de servicii de bază iOS oferă o mare parte din fundația pe care sunt construite straturile menționate anterior și constă din următoarele cadre.

Address Book Framework (AddressBook.framework)

Address Book framework oferă acces programatic la baza de date de contact iPad Address Book, permițând aplicațiilor să recupereze și să modifice intrările de contact.

CFNetwork Cadru (CFNetwork.cadru)

cadrul CFNetwork oferă o interfață bazată pe C la stiva de protocol de rețea TCP/IP și acces la nivel scăzut la sockets BSD. Aceasta permite scrierea codului aplicației care funcționează cu HTTP, FTP și servere de nume de domeniu și pentru a stabili conexiuni sigure și criptate folosind Secure Sockets Layer (SSL) sau Transport Layer Security (TLS).

Cadru De Date De Bază (CoreData.cadru)

acest cadru este furnizat pentru a ușura crearea de modelare și stocare a datelor în aplicații bazate pe Model-View-Controller (MVC). Utilizarea cadrului de date de bază reduce semnificativ cantitatea de cod care trebuie scris pentru a efectua sarcini comune atunci când lucrați cu date structurate într-o aplicație.

Cadrul Fundației De Bază (CoreFoundation.cadru)

cadrul de bază al Fundației este un cadru bazat pe C, care oferă funcționalități de bază, cum ar fi tipurile de date, manipularea șirurilor, gestionarea datelor blocurilor brute, manipularea adreselor URL, firele și buclele de rulare, data și orele, manipularea XML de bază și comunicarea porturilor și soclurilor. Capabilități suplimentare XML dincolo de cele incluse în acest cadru sunt furnizate prin intermediul bibliotecii libXML2. Deși aceasta este o interfață bazată pe C, majoritatea capabilităților Core Foundation framework sunt disponibile și cu ambalaje Objective-C prin intermediul Foundation Framework.

Cadrul Media De Bază (CoreMedia.cadru)

cadrul Media de bază este fundația de nivel inferior pe care este construit stratul de fundație AV. În timp ce majoritatea sarcinilor audio și video pot, și într-adevăr ar trebui, să fie efectuate folosind cadrul Fundației AV de nivel superior, accesul este prevăzut și pentru situațiile în care este necesar un control de nivel inferior de către dezvoltatorul de Aplicații iOS.

Cadrul De Telefonie De Bază (CoreTelephony.cadrul)

cadrul de telefonie iOS Core este furnizat pentru a permite aplicațiilor să interogheze dispozitivul pentru informații despre furnizorul actual de servicii de telefonie mobilă și să primească notificări despre evenimentele legate de telefonie.

Cadrul EventKit (EventKit.cadru)

un API conceput pentru a oferi aplicațiilor acces la calendar și alarme de pe dispozitiv.

Cadrul Fundației (Fundație.cadru)

cadrul Fundației este cadrul Standard Objective-C care va fi familiar celor care au programat în Objective-C pe alte platforme (cel mai probabil Mac OS X). În esență, aceasta constă în ambalaje Objective-C în jurul unei mari părți a cadrului de bază bazat pe C.

Core Locație Cadru (CoreLocation.cadru)

cadrul de locație de bază vă permite să obțineți locația geografică curentă a dispozitivului (latitudine, longitudine și altitudine) și citirile busolei de la propriile aplicații. Metoda utilizată de dispozitiv pentru a furniza coordonate va depinde de datele disponibile la momentul solicitării informațiilor și de suportul hardware oferit de modelul iPad special pe care rulează aplicația (GPS și compass sunt prezentate doar pe modelele recente). Acest lucru se va baza fie pe citiri GPS, date de rețea Wi-Fi sau triangulație turn de celule (sau o combinație a celor trei).

Mobile Core Services Framework (MobileCoreServices.cadrul)

cadrul IOS mobile Core Services oferă fundamentul mecanismului Apple Uniform type Identificers (UTI), un sistem pentru specificarea și identificarea tipurilor de date. O gamă largă de identificatori predefiniți au fost definiți de Apple, inclusiv tipuri de date diverse precum text, RTF, HTML, JavaScript, PowerPoint .fișiere ppt, imagini PhotoShop și fișiere MP3.

Magazin Kit Cadru (StoreKit.cadru)

scopul cadrului Store Kit este de a facilita tranzacțiile comerciale între aplicația dvs. și Apple App Store. Înainte de versiunea 3.0 a iOS, era posibilă taxarea unui client pentru o aplicație doar în momentul în care a achiziționat-o din App Store. iOS 3.0 a introdus conceptul de „achiziție în aplicație” prin care utilizatorului i se poate oferi opțiunea de a efectua plăți suplimentare din cadrul aplicației. Acest lucru ar putea implica, de exemplu, implementarea unui model de abonament pentru o aplicație, Achiziționarea de funcționalități suplimentare sau chiar cumpărarea unei mașini mai rapide pentru a conduce într-un joc de curse.

biblioteca SQLite

permite crearea și manipularea unei baze de date ușoare, bazate pe SQL, din aplicația iPad.

Cadrul De Configurare A Sistemului (SystemConfiguration.cadru)

cadrul de configurare a sistemului permite aplicațiilor să acceseze setările de configurare a rețelei dispozitivului pentru a stabili informații despre „accesibilitatea” dispozitivului (de exemplu, dacă conectivitatea Wi-Fi sau celulară este activă și dacă și cum poate fi direcționat traficul către un server).

Cadru Quick Look (QuickLook.cadru)

cadrul Quick Look oferă un mecanism util pentru afișarea previzualizărilor conținutului tipurilor de fișiere încărcate pe dispozitiv (de obicei printr-o conexiune la internet sau la rețea) pentru care aplicația nu oferă deja suport. Tipurile de formate de fișiere acceptate de acest cadru includ iWork, Microsoft Office document, Rich Text Format, Adobe PDF, fișiere imagine, public.fișiere text și separate prin virgulă (CSV).

stratul iOS Core OS

stratul Core OS ocupă poziția de jos a stivei iOS și, ca atare, se află direct deasupra hardware-ului dispozitivului. Stratul oferă o varietate de servicii, inclusiv rețele de nivel scăzut, acces la accesorii externe și serviciile obișnuite ale sistemului de operare fundamentale, cum ar fi gestionarea memoriei, manipularea sistemului de fișiere și firele.

Accelerarea Cadru (Accelera.Cadru)

cadrul Accelerate oferă un API bazat pe c optimizat hardware pentru efectuarea de sarcini complexe și mari de matematică, vector, procesare digitală a semnalului (DSP) și procesare a imaginilor și calcule.

Cadru Accesoriu Extern (ExternalAccessory.cadru)

oferă posibilitatea de a interoga și de a comunica cu accesorii externe conectate fizic la iPad prin conectorul de andocare cu 30 de pini sau fără fir prin Bluetooth.

Cadrul De Securitate (Securitate.cadru)

cadrul de securitate iOS oferă toate interfețele de securitate pe care v-ați aștepta să le găsiți pe un dispozitiv care se poate conecta la rețele externe, inclusiv certificate, chei publice și private, Politici de încredere, Brelocuri, criptare, digerări și cod de autentificare a mesajelor bazate pe Hash (HMAC).

sistem (LibSystem)

după cum am menționat anterior, iOS este construit pe o fundație asemănătoare UNIX. Componenta de sistem a stratului de bază OS oferă aceeași funcționalitate ca orice alt sistem de operare UNIX. Acest strat include nucleul sistemului de operare (bazat pe nucleul Mach dezvoltat de Universitatea Carnegie Mellon) și driverele de dispozitiv. Nucleul este fundamentul pe care este construită întreaga platformă iOS și oferă interfața de nivel scăzut hardware-ului de bază. Printre altele, nucleul este responsabil pentru alocarea memoriei, gestionarea ciclului de viață al procesului, intrarea/ieșirea, comunicarea între procese, gestionarea firelor, rețeaua de nivel scăzut, accesul la sistemul de fișiere și gestionarea firelor.

ca dezvoltator de aplicații, accesul dvs. la interfețele sistemului este restricționat din motive de securitate și stabilitate. Aceste interfețe care vă sunt disponibile sunt conținute într-o bibliotecă bazată pe C numită LibSystem. Ca și în cazul tuturor celorlalte straturi ale stivei iOS, aceste interfețe ar trebui utilizate numai atunci când sunteți absolut sigur că nu există nicio modalitate de a atinge același obiectiv folosind un cadru situat într-un strat iOS superior.

aflați SwiftUI și duceți dezvoltarea iOS la nivelul următor
Swiftui Essentials-iOS 14 Edition book este acum disponibil în edițiile tipărite (39,99 USD) și eBook (29,99 USD). Aflați mai multe…

anterior	cuprins	următor
istoria iOS		aderarea la Programul de dezvoltatori Apple iOS 5