iOS 系统层级

Posted 2020-11-01 qianchia

前言

• ios 是一个基于 UNIX 的操作系统，并且它大量借鉴了 macOS 的内核部分，iOS 针对移动设备对电池等硬件进行了系统的优化，但它仍可被看成是一个 UNIX 系统。

1、iOS 系统层级

• iOS 系统采用层的概念来划分系统的技术实现，每一层都由各自的框架组成，iOS 由下至上可以分为四层：核心 OS、核心服务层、媒体层和 Cocoa Touch 层。

  层级	主要框架
  Cocoa Touch	UIKit 等
  Media	Core Graphics 、OpenGl ES、Core Animation 等
  Core Services	Core Data、Foundation 等
  Core OS	Accelerate Framework、External Accessory Framework、Security Framework、System 等

• 从图中可以看到，要想编写成型的产品，需要的不仅仅是语言本身，同时许多库需要协同使用。语言只是产品开发的“胶水”，而框架和上面的这些库才是 iOS 产品的骨架。Swift 语言能够无缝的调用所有库。

1.1 Core OS --- 核心 OS 层

• 核心 OS 层包含 Accelerate Framework、External Accessory Framework、Security Framework、System 等几个框架，基本都是基于 C 语言的接口。

• 核心 OS 层是最接近于操作系统的一层，在这个层次上，主要实现硬件以及操作系统接口封装。

• 核心 OS 层通常进行线程操作、复杂的数学运算、硬件加密等工作。

1.2 Core Services --- 核心服务层

• 核心服务层包含 Address Book Framework、CFNetwork Framework、Core Data Framework、Core Foundation Framework、Core Location Framework、Core Media Framework、Core Telephony Framework、Event Kit Framework、Foundation Framework、Mobile Core Services Framework、Quick Look Framework、Store Kit Framework、System Configuration Framework、Block Objects、Grand Central Dispatch、In App Purchase、Location Services、SQLite、XML Support 等一些框架，也基本都是基于 C 语言的接口。

• Foundation 框架提供了字符串、数值的管理、容器及枚举、分布式计算、事件循环、URL 与数据流操作、国际化，以及其他与图形用户界面没有直接关系的功能。其中类和常数常用 “NS” 前缀来标志。

• Core Data 框架主要在数据模型、数据存储方面发挥作用。在程序运行的时候，Core Data 框架会创建并管理数据模型的实例，同时还对外提供数据模型访问接口。除此之外，Core Data 还可以将对象数据存储在 SQLite 数据库以获得性能优化、管理 undo/redo（撤销／重做）等操作，还支持在内存中对数据进行归类、过滤及组织数据。

1.3 Media --- 媒体层

• 媒体层包含 Core Graphics、Core Animation、OpenGL ES、Core Text、Image I/O、Assets Library Framework、Media Player Framework、AV Foundation、OpenAL、Core Audio Frameworks、AV Foundation、Core Media 等等。

• 媒体层包含图形技术（包含动画技术）、音频技术和视频技术，可以使用这层的技术更快速的创建高级的图形和动画，方便的获得音频、视频的支持。

  • 1）图形技术：是 iOS 应用程序的重要组成部分。创建应用程序最简单、最有效的方法是使用事先渲染过的图片，搭配上标准视图以及 UIKit 框架的控件，然后把绘制任务交给系统来执行。

    • Core Graphics ：也被称为 Quartz，用于处理本地 2D 向量渲染和图片渲染。
    • Core Animation ：Quartz Core 框架的一部分，为动画视图和其他内容提供更高级别支持。
    • OpenGl ES ：为使用硬件加速接口的 2D 和 3D 渲染提供支持。
    • Core Text ：提供一个精密的文本布局和渲染引擎。
    • Image I/O ：提供读取及编写大多数图形格式的接口，导入和导出图像数据和图像元数据。
    • Assets Library framework ：资产库框架，用于访问用户照片库中的照片和视频。

  • 2）音频技术：iOS 音频技术可以用来播放或录制高质量的音频，也可以用于触发设备的震动功能。

    • 媒体播放器框架：是可以拿来即用的播放器。
    • AV Foundation ：提供用于管理音频的播放或录制的接口。
    • Core Audio ：可以使用此框架的接口播放系统的警报声音、触发的震动功能、管理多声道的缓冲和播放、对音频内容进行流化处理。

  • 3）视频技术：可用于播放应用程序包含的电影文件以及来自网络的数据流内容。如果设备具有合适的视频硬件，这些技术也可以用于捕捉视频，并可将捕捉到的视频集成到应用程序。

    • 媒体播放器框架：可用于播放应用程序中全屏或部分屏的电影。
    • AV Foundation ：可以对电影的捕捉和播放进行管理。
    • Core Media ：对较高级框架使用的底层类型进行描述，同时也提供一些底层接口，用于对媒体进行处理。

1.4 Cocoa Touch --- Cocoa Touch 层

• Cocoa Touch 层包括 Address Book UI Framework、Event Kit UI Framework、Game Kit Framework、iAd Framework、Map Kit Framework、Message UI Framework、UIKit Framework 等等，这一层基本都是基于 Objective-c 的接口。

• Cocoa Touch 层包含了用于 iOS 应用开发的图形界面构建的类。其中所有的类，都以 “UI” 为前缀。

• Cocoa 是苹果开发体系的统称，Cocoa 包含一些主要的 OC 对象库，我们称这些对象库为框架。框架是由许多类、方法、函数和文档按照一定的逻辑组织起来的集合，以使研发程序更容易。为所有程序开发奠定基础的框架称为 Foundation 框架。

  • 术语 Cocoa：是指 Foundation 、Core Data 和 AppKit（Application Kit） 框架框架。用于 macOS 设备上的应用程序开发。
  • 术语 Cocoa Touch：是指 Foundation 、Core Data 和 UIKit 框架。用于 iOS 设备上的应用程序开发。