河北地质大学本科生毕业设计
第2章 电子菜单应用开发技术简介
该部分主要包括对iOS系统架构的分析、核心操作系统的分析、应用程序框架的分析、内核的分析、开发环境的配置信息、选用数据库描述信息等，具体如下：
2.1 Objective-C简介
Objective-C是非常“实际”的语言。它使用一个用C写成的运行库，只会令应用程序的占得内存增加很小。OC写成的程序通常不会比其源代码大很多。而其函数库(通常附在软件发行本)亦和Smalltalk系统要使用极大的内存来开启一个窗口的情况相反。
Objective-C的最初版本并不支持垃圾回收。在当时这是争论的焦点之一，很多人考虑到Smalltalk回收时有漫长的“死亡时间”，令整个系统失去功用。Objective-C为避免此问题才不拥有这个功能。虽然某些第三方版本已经加入这个功能(尤其是GNUstep)，再起Mac OS X 10.3中仍未引入这个功能。不过令人欣慰的是在Apple发布的XCode4中已经支持自动释放，我不敢冒昧的说那是垃圾回收，因为两者机制不同，在xCode4中的自动释放，也就是ARC(Automatic Reference Counting)机制,是不需要用户手动去Release一个对象，而是在编译期间，编译器会自动帮你添加那些以前你经常写[NSObject release]。
另一个问题是OC不包括命名空间机制(namespace mechanism)。取而代之的是程序设计师必须在其类别名称加上前缀，时常引致冲突。在2004年，在Cocoa编程环境中，所有Mac OS X类别和函式均有“NS”作为前缀，例如NSobject或NSButton来清楚分别它们属于Mac OS X核心；使用“NS”是由于这些类别的名称在NeXTSTEP开发时定下。虽然Objective-C是C的母集，但它也不是C的基本型别为第一级的对象。和C++不同，Objective-C不支援运算子多载（它不支持ad-hoc多型）。亦与C++不同，但和Java相同，Objective-C只容许对象继承一个类别（不设多重继承）。Categories和protocols不但可以提供很多多重继承的好处，而且没有很多缺点，例如额外执行时间过重和二进制不兼容。由于OC使用动态运行时类型，而且所有的方法都是函数调用（有时甚至连系统调用（syscalls）也如此），很多常见的编译时性能优化方法都不能应用于OC（例如：内联函数、常数传播、交互式优化、纯量取代与聚集等）。这使得OC性能劣于类似的对象抽象语言（如C++）。不过OC拥护者认为既然OC运行时消耗较大，OC本来就不应应用于C++或Java常见的底层抽象
2.1.1 iOS系统
Cisco的网际操作系统（iOS）是一个为网际互连优化的操作系统--类似一个局域操作系统（nOS）、如Novell的 NetWare，为LANs而进行优化。iOS为长时间有效地维护一个互联网络提供了统一的规则。简而言之，它是一个与硬件分离的软件体系结构，随网络技术的不断发展，可动态地升级以适应不断变化的技术
iOS可以被视作一个网际互连中枢。一个高度智能的管理员，负责管理、控制复杂的分布式网络资源。其早期版本是一个单独系统，基本上以路由器为中心。它被排列成一个过程（Procedure）集，允许任何过程之间相互呼叫。这种单一的结构使数据的隐蔽性和独立性不强。它的大多数操作代码拥有结构和操作的相关性
iPhone是Mac出的封闭手机系统,iPhone相对要稳定,不开放源代码的，扩展相对不足，移植性很好！iPhone开发用的是Objective-C(一种C语言的第三方拓展版)，从众面小，
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不能定制UI（界面),只能进行功能解锁 比如：越狱.iPhone定位于高端手机市场，走的是个性化路线，主要优势是AppStore(移动网上商店），Mac拥有全球最大最成熟的移动网上商店
1.模块性
iOS是Cisco路由软件的初始品牌名称。随着Cisco技术的发展，iOS不断扩展，成为Cisco Central ENgineering（中央工程部门）所称之为的“一系列紧密连接的网际互连软件产品”。尽管在其品牌名识别中，iOS可能仍然等同于路由软件，但是它的持续发展发已使之过渡到支持局域网和ATM交换机，并为网络管理应用提供重要的代理功能。必须强调的是，iOS是Cisco开发的技术：一项企业资产。它给公司提供独特的市场竞争优势。许多竞争者许可iOS在其集线器和中由模块内运行，IOS已尼广泛成为网际互连软件事实上的工业标准。
2.灵活性
基于Cisco产品的工程开发以用户可以获得适应变化的灵活性。iOS软件提供一个可扩展的平台，Cisco会随着需求和技术的发展集成新的功能。Cisco可以更快地将新产品投向市场，我们的客户可以享用这种优势。
3.可伸缩性
iOS遍布网际互连市场；广泛的Cisco使用伙伴及竞争者在他们的产品上支持iOS.iOS软件体系结构还允许其集成构造企业互联网络的所有部分。Cisco已经定义了4个：核心/中枢：网络中枢和WAN服务，包括大型骨干网络路由器和ATM交换机。工作组：从共享型局域网移植到局域网交换（VLANs）提供更优的网络分段和性能。）远程访问：远程局域网连接解决方案；边际路由器、调制解调器等。IBM网际互连：SNA和LAN并行集成，从SNA转换到IP.Cisco的iOS扩展了所有这些领域，提供了支持端到端网际互连的稳健性。
4.可操作性
iOS提供最广泛的基于标准的物理和逻辑协议接口——超过业界任何其他供应商：从双绞线到光纤，从局域网到园区网到广域网，Novell NetWare，UNIX，SNA以及其他许多接口。即是说，一个围绕iOS建立的网络将支持非常广泛的应用。
2.1.2 核心操作系统层和核心服务层
位于iOS系统架构最下面的一层是核心操作层，它包括内存管理，文件管理，电源管理以及一些其他的操作系统业务，它可以直接和硬件设备交互。核心操作系统层包括以下这些组件：OS X Kernel，Mach 3.0，BSD，Sockets，Power Mgmt，File System Keychain，Certificates，Security，Bonjour等
开发人员也可以完全访问核心服务层来方问iOS的一些服务，包括数据库连接，URL学习等等，它主要包括以下这些组件：Collections，Address Book，Networking，File Access，SQLite，Core Location，Net Services，Threading，Preferences，URL Utilities等。
SQLite是嵌入式的和轻量级的sql数据库，广泛用于iOS应用。iOS系统内置SQLite数据库减小了开发人员的负担，是系统的一部分。
Net Servicer主要负责网络服务，在开发过程中，承担应用程序与服务器之间连接的角色，有很强的交互性。
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媒体层，通过它可以在应用程序中使用各种媒体文件，进行音频与视频的录制，图形的绘制，以及制作基础的动画效果。它包括以下这些组件：Core Audio，OpenGL，Audo Mixing，AudioRecording，VideoPlayback，JPG，PBG，TIFF，PDF，Quartz，CoreAnimation，OpenGL ES。最上面一层是可触摸层，这一层为应用开发提供了各种有用的框架，并且大部分与用户界面有关，本质上来说它负责用户在iOS设备上的触摸交互操作。它包括以下这些组件：Multi-Touch Events，Core Motion，Camera，View Hierarchy，Localization，Alerts，Web Views，Image Picker，Multi-Touch Controls。
在Cocoa Touch层中的很多技术都是基于Objective-C语言的。Objective-C语言为iOS提供了相机集合，文件管理，网络操作等支持。例如UIKit框架，它为应用程序提供了各种可视化组件，窗口(window)，视图(view)和按钮组件(UIButton)。Cocoa Touch层中的其他框架，对我们在应用程序中的开发来说也是非常有用的，如访问用户通信录功能框架，获取照片信息功能的框架，负责加速感应器和三维陀螺仪等硬件支持的框架等等。
2.1.3 应用程序框架
编写应用程序项目，都是从CocoaTouch层开始的，具体来说是从UIKit Framework开始的。iOS常用的SDK框架如下：
AddressBook.framework 提供访问存储核心数据库中用户联系人信息的功能。 AddressBook.framework提供一个用户界面，用于显示存储在地址薄中的联系人详情。 AudioUnit.framework提供一个接口，让我们的应用程序可以对音频进行处理。
AudioToolbox.framework和AVFoundation.framework提供音频录制和回放的底层API，同时也负责管理音频硬件。
CFNetwork.framework访问和配置网络，像HTTP，FTP和Bonjour Services等。 CoreFoundation.framework提供抽象的常用数据类型，如Unicode、strings、XML、URL等。
CoreGraphics.framework提供2D绘制的基于C的API。
Foundation.framework提供Objective-C的基础类(像NSObject)、基本数据类型和操作系统服务等。
GameKit.framework为游戏提供网络功能，点对点互联和游戏中的语音交流。 MapKit.framework为应用程序提供内嵌地图的接口。 MediaPlayer.framework提供视频播放和音频的功能。
MessageUI.framework提供视图控制接口用以处理E-mail和短信。
OpenGLES.framework提供简洁而高效的绘制2D和3D图形的OpenGL API。 QuartzCore.framework提供动画特效以及通过硬件进行渲染的能力。 StoreKit.framework为应用程序提供在程序运行中消费的支持。
SystemConfiguration.framework检测当前网络是否可用和硬件设备状态的能力。
2.2 SQLite数据库介绍
SQLite是一个轻量级、跨平台的关系型数据库。既然号称关系型数据库，支持SQL92标准中常用的事务（比如视图、事务、触发器等）就是理所当然的了，具体特色有以下几点：
1.轻量级
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先说它的第一个特色：轻量级。想必SQLite的创建者很看重这个特性，连它的Logo都是用的“羽毛”，来显摆它的轻飘飘。SQLite和C/S模式的数据库软件不同，它是进程内的数据库引擎，因此不存在数据库的客户端和服务器。使用SQLite一般只需要带上它的一个动态 库，就可以享受它的全部功能。而且那个动态库的尺寸也挺小，以版本3.6.11为例，Windows下487KB、Linux下347KB等。
2.绿色软件
SQLite的另外一个特点是绿色：它的核心引擎本身不依赖第三方的软件，使用它也不需要“安装”。所以在部署的时候能够省去不少麻烦。
3.单一文件
所谓的“单一文件”，就是数据库中所有的信息（比如表、视图、触发器、等）都包含在一个文件内。这个文件可以copy到其它目录或其它机器上，也照用不误。
4.跨平台/可移植性
如果光支持主流操作系统，那就没啥好吹嘘的了。除了主流操作系统，SQLite还支持了很多冷门的操作系统。我个人比较感兴趣的是它对很多嵌入式系统（比如Android、Windows Mobile、Symbin、Palm、VxWorks等）的支持。
5.内存数据库（in-memory database）
SQLite的API不区分当前操作的数据库是在内存还是在文件（对于存储介质是透明的）。所以如果你觉得磁盘I/O有可能成为瓶颈的话，可以考虑切换为内存方式。切换的时候，操作SQLite的代码基本不用大改，只要在开始时把文件Load到内存，结束时把内存的数据库Dump回文件就OK了。
2.3 Xcode
Xcode2.0是开发人员建立Mac OS X应用程序的最快捷方式，也是利用新的苹果电脑公司技术的最简单的途径。Xcode2.0将Mac OSX的轻松使用，UNIX 能量以及高性能的开发技术集合在一起。
不管你用C、C++、Objective-C或 Java编写程序，在AppleScript里编写脚本，还是试图从另一个奇妙的工具中转移编码，你会发现Xcode编译速度极快。每次操作都很快速和轻松。
Xcode4的虚拟模型和设计功能让你可以更轻松的开发和维护应用程序。只需选择应用程序中想要编写的部分，然后模型和设计系统将自动创建分类图表，不仅可以显示编码，还可以让你进行浏览。Mac OS X Core Data API 帮你的应用程序创建数据结构。更棒的是，它还自动提供撤消、重做和保存功能，无需编写任何编码。
Xcode整合的 Apple Reference Library为所有的Apple开发者文件提供一个单独的搜索和显示界面，这些文件包括来自苹果电脑公司网站的在线文件，以及存放在你电脑上的文件。新的参考资料库甚至可以帮你将定期更新资料下载到你的电脑，保持文件的最新状态。Xcode 将帮你快速找到最新的答案。
Xcode4的核心部分是苹果电脑公司下一代业界标准的gcc编译器gcc4.0。新的编译器利用许多先进的最优化技术帮你从现存编码中获得更多性能。从超级计算世界借鉴来的自动向量化（Auto-vectorization）技术可以帮助你释放每台 Intel 系统中速度引擎的能量，而不需要编写向量化编码。其他的最优化工具则支持反馈定向的最优化，以及隐藏模
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块分析。
Xcode 将赋予你创建诸如计算和渲染引擎应用程序的能力，这些应用程序使用64位内存定址。这非常适合数据集中的应用程序，其通过访问内存中的数据运行速度更快，远胜于磁盘访问。Xcode将为你提供工具来建立并调试适合 IntelCore i5, i7 和Mac OSX Lion的32或64位应用程序，还可以让你创建包含32位和64位执行能力的 Fat Binaries。
众所周知，在构建中引进多重处理器可以提高速度，Xcode 能帮你实现这个明显的结论。利用支持 Rendezvous 的分布式构建功能，可以轻易地把编译工作量分散到闲置的电脑上来寄放构建，或者更好是在单独的电脑上开发一个专门的 Xserve 构建寄放区，快速处理那些耗时的任务。
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