第一章 iOS应用概述

UI

学习目标

• 了解什么叫iOS、由什么组成、应用于什么设备。
• 了解和使用iOS的开发工具Xcode。

• 创建并运行第一个iOS的项目。

  在这个章节，我们将学习有关iOS系统的相关知识，让读者对iOS系统有个了解。为后面的章节的学习奠定良好的基础和兴趣。

1. iOS介绍

1.1 iOS简介

iOS（原名：iPhone OS）是由苹果公司开发的移动操作系统 。最初是设计给iPhone使用的，后来陆续套用到iPod touch、iPad以及Apple TV等产品上。iOS与苹果的Mac OS X操作系统一样，属于类Unix的商业操作系统。原本这个系统名为iPhone OS，因为iPad，iPhone，iPod touch都使用iPhone OS，所以2010WWDC大会上宣布改名为iOS。

历史重要版本更新如下：

• 2007年1月9日苹果公司在Macworld展览会上公布，随后于同年的6月发布第一版iOS操作系统，最初的名称为“iPhone Runs OS X”。
• 2007年10月17日，苹果公司发布了第一个本地化iPhone应用程序开发包（SDK），并且计划在2月发送到每个开发者以及开发商手中。
• 2008年3月6日，苹果发布了第一个测试版开发包，并且将“iPhone runs OS X”改名为“iPhone OS”。
• 2008年9月，苹果公司将iPod touch的系统也换成了”iPhone OS“。
• 2010年2月27日，苹果公司发布iPad，iPad同样搭载了”iPhone OS”。这年，苹果公司重新设计了“iPhone OS”的系统结构和自带程序。
• 2010年6月，苹果公司将“iPhone OS”改名为“iOS”，同时还获得了思科iOS的名称授权。
• 2012年6月，苹果公司在WWDC 2012上宣布了iOS 6，提供了超过 200 项新功能。
• 2013年6月10日，苹果公司在WWDC 2013上发布了iOS 7，几乎重绘了所有的系统APP，去掉了所有的仿实物化，整体设计风格转为扁平化设计。将于2013年秋正式开放下载更新。
• 2014年6月3日（西八区时间2014年6月2日），苹果公司在WWDC 2014上发布了iOS 8，并提供了开发者预览版更新。
• 2015年4月15日，苹果于2015年6月8日至12日，在旧金山芳草地艺术中心举行第26届年度全球开发者大会(WWDC)。苹果一口气发布了iOS 9、OS X和Watch OS 2三大系统的更新。

• 目前iOS的生态圈相当成熟，大量的事实证明：只要有创意+技术，不管是开发者还是公司团队都能获得相当可观的利润。
• Apple公司一年会有几次发布会：春季发布会主要发布产品更新、年中的WWDC主要是发布新的系统、秋季的发布会一般会发布新的硬件产品。在这里推荐大家关注WWDC，在这个发布会上，Apple公司会有专门的讲座来讲解新的技术。目前距离WWDC2016 还有一个月，WWDC2015早已经有中文字幕。

1.2 iOS框架构成

     不少人还记得当初iPhone4的辉煌，除了超一流的硬件外，iOS UI的精致，系统运行稳定和流畅也是功不可没。那我接下来就来看看iOS的框架构成。

     iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（Core OS layer）、核心服务层（Core Services layer）、媒体层（Media layer）和可触摸层（Cocoa Touch layer）。

• 1.Core OS层-----包含核心部分、文件系统、网络基础、安全特性、能量管理和一些设备驱动，还有一些系统级别的API。
• 2.Core Services层----提供核心服务，例如字符串处理函数、集合管理、网络管理、URL处理工具、联系人维护、偏好设置等。
• 3.Media层----该层框架和服务依赖Core Services层，向Cocoa Touch层提供画图和多媒体服务，如声音、图片、视频等。
• 4.Cocoa Touch层----该框架基于 iPhone OS应用层直接调用层，如触摸事件、照相机管理等，包该层含UIKit框架和Foundation框架。
• 
       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提供了像集合、文件管理、网络操作等支持。像UIKit框架，它为应用程序提供了各种可视化组件，比如像窗口（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。

1.3 iOS设备

1.4 iOS的最新功能

    iOS 9 for iPhone
* 更强的Siri ：每周收到10亿条指令的Siri，在识别的速度和准确率上都提高了40%，Siri的功能也得到了丰富，可以用来查找图片、视频，也能让它提醒你看完网页上的文章。
* 更智能的推送 ：为了体现智能，当iPhone连接耳机或汽车时，会有主动推送音乐的功能。在日历中添加的事件若有地址信息，将会提醒出发时间。根据用户的行为习惯，打开通知栏，会在不同时间推送相应的APP和信息。
* 更强大的搜索功能 ：搜索功能增强，可搜索赛事日程、netflix 影片、app 内信息等更多内容。
* 关联起来的信息 ：日历和邮件必须单说，日历会自动记录在邮件中收到的邀请函，并作出提醒。添加事件时若有地址信息，会提醒出发时间。有陌生电话打来，通过邮件的判断，会将来电人信息迅速显示在号码下方。
* ApplePay ：与Apple Pay合作的银行和商铺越来越多，不少中国银行和商品已经支持Apple Pay。Apple Pay能收集银行卡、积分卡、交通卡、商户卡，因此，Passbook正式更名为Wallet。
* 备忘录升级 ：自带的备忘录可以画图，核查清单，添加网页内容和APP内容。
* NEWS ：iOS 9的压轴大戏是一个全新的APP——NEWS。根据个人喜好，高度定制新闻源，其中有超过 100 万的话题可供选择，用户界面也做得非常精致。最煞风景的是仅支持美国、澳大利亚和英国。

    iOS 9 for iPad

• 输入更方便了 ：QuickType在单词联想和快捷键使用两方面，为iPad的输入提供了便利。
• 更好的交互动画 ：重新设计了APP之间切换时的交互动画。
• 加入分屏功能 ：slideOver 功能让你在不离开当前 app 的同时就能打开第二个 app。Split View 功能，两个 app 能在同一屏幕上，同时开启、并行运作。Picture in Picture （画中画）功能可以缩小视频的尺寸，让你在回邮件的同时还能看视频节目。重点是，三者都将对开发者开放API。

• 性能优化提升 ：利用Metal的技术优势，升级至iOS 9的苹果设备在性能和电池寿命上都会得到提升。

      最后 最令人兴奋的是苹果公司宣布Swift开源。

2. 第一个项目

2.1 下载和安装Xcode

    iOS开发需要的环境是一台运性MAC OSX系统的电脑如苹果公司计算机iMac、MacBook、Mac Mini等。软件方面需要在AppStore或者官方网站下载Xcode。

    在你的Mac上安装好Xcode之后，你已经可以进行iOS的开发学习了，但是你仍需要申请一个开发者账号，以便在真机上开发调试应用。

苹果对开发者主要分为3类：个人、组织（公司、企业）、教育机构。即：
1、个人（Individual）
2、组织（Organizations）
组织类又分为2个小类：
（1）公司（Company）
（2）企业（Enterprise）
3、教育机构（Educational Institutions）
更多内容介绍，请看苹果官方说明：Choosing a Membership

我们经常最关注的是个人、公司、企业这3类，公司和企业都属于“组织”大类，下面对这3个做下简单对比：
1、个人（Individual）：
（1）费用：99美元一年
（2）App Store上架：是
（3）最大uuid支持数：100
（4）协作人数：1人（开发者自己）
说明：“个人”开发者可以申请升级“公司”，可以通过拨打苹果公司客服电话（400 6701 855）来咨询和办理。

2、公司（Company）：
（1）费用：99美元一年
（2）App Store上架：是
（3）最大uuid支持数：100
（4）协作人数：多人
允许多个开发者进行协作开发，比个人多一些帐号管理的设置，可设置多个Apple ID，分4种管理级别的权限。
说明：申请时需要填写公司的邓白氏编码（DUNS Number）。

3、企业 （Enterprise）
（1）费用：299美元一年
（2）App Store上架：否
即该账号开发应用不能发布到App Store，只能企业内部应用。
（3）最大uuid支持数：不限制
（4）协作人数：多人
费用：299美元一年
说明：需要注意的是，企业账号开发的应用不能上线App Store，适合那些不希望公开发布应用的企业。同样，申请时也需要公司的邓白氏编码（DUNS Number）。

好消息是：在Xcode7发布后个人免费账号也可以进行真机调试了。但如果要上架App还是需要付费的个人账号。

2.2 创建第一个iOS项目

打开Xcode应用

我们可以看到以下界面

点击新建一个Xcode项目

添加项目信息

按下next 并选择项目存放目录后我们的第一个UI项目工程就创建完成了。

2.3 Xcode介绍

     本节主要对Xcode的面板、常用配置和快捷操作进行介绍。

2.4 使用InterfaceBuilder搭建界面

至此，我们学会了如何创建一个Xcode项目，并通过StoryBoard 添加简单的UILabel控件。

2.5 运行到模拟器

选择4英寸的iPhone5s模拟器，运行得到的结果如下

3. iOS系统知识补充

3.1 iOS设备介绍

上面提到iOS只能运行在Apple自家的硬件上，主要为iPhone和iPad。下面来介绍iPhone与iPad的历史和现状。
iPhone
* 2007年1月9日，乔布斯在旧金山马士孔尼会展中心的苹果公司全球软件开发者年会2007中透露推出第一代iPhone。
* 2008年7月11日，iPhone 3G正式发售。
* 2009年6月19日，苹果发布了iPhone 3GS。
* 2010年6月7 日，苹果发布了iPhone 4，并将iPhone4称为自第一代iPhone以来最大的飞跃。
* 2011年10月4日，苹果发布了第五代iPhone，即iPhone 4S。这款手机采用了iOS 5系统，并与Twitter进行了整合。此外，iOS 5系统中还推出了语音助手Siri。同年乔布斯去世。
* 2012年9月，苹果发布了iPhone 5，这款手机的屏幕尺寸增加至4英寸。iPhone5引入了iOS 6系统。
* 2013年9月10日，苹果公司推出两款新iPhone型号：iPhone 5C及iPhone 5S。
* 2014年9月10日凌晨1点，苹果公司正式发布其新一代产品iPhone 6/iPhone 6 Plus。
* 2015年9月10日，美国苹果公司发布了iPhone 6s和iPhone 6s Plus。
* 2016年3月21日22时，iPhone SE正式发布。

iPad

• 2010年1月27日，苹果公司在美国旧金山欧巴布也那艺术中心（美国芳草地艺术中心）发布会第一代iPad
• 2011年3月3日，iPad2发布。
• 2012年3月8日，苹果公司在美国芳草地艺术中心发布第三代iPad--The new iPad
• 2012年10月24日，苹果公司举行新品发布会发布第四代iPad平板电脑--iPad with Retina display，发布首部设有7.9寸屏幕、并为体型最轻巧便携的iPad Mini
• 2013年10月23日，苹果公司发布了更轻、更薄的iPad Air，同时发布了配备Retina屏幕的iPad mini2
• 2014年10月17日，苹果在美国加州库比蒂诺总部Infinite Loop园区的Town Hall大会堂如期召开了新品发布会发布了iPad Air 2 和iPad mini 3。
• 2015年9月10日，苹果公司在美国旧金山比尔格拉汉姆公民大礼堂(Bill Graham Civic Auditorium)召开新品发布会，发布iPad Pro 和 iPad mini 4。
  

不同设备的尺寸图如下

3.2 iOS资源文件说明

     在上面我们了解了各种iOS设备的尺寸后，我们来了解iOS的UI设计规范。下面是iOS默认系统的截图

• Pt和Px
  　　第一次推出iPhone时，这两个单位都是一样：1pt等于1px。然后当视网膜屏到来，1pt成为2px。因此现在正确算法是iPhone4,5,6=@2x, iPhone6Plus=@3x。
  
  　　
  iPhone分辨率
  　　iPhone有4个主要的分辨率：320x480pt（4）、320x568pt（5）、375x667pt（6）、414x736pt（6P）布局不是整体缩放，而是扩大的基础上的分辨率。例如，导航栏只调整宽度，但保持相同的高度。它里面的元素保持不变。

　　
　　iPhone6Plus的横向模式是唯一像iPad的iPhone。换句话说，左导航将会出现，更换标签栏的布局。
　　iPad分辨率
　　而iPad有两个主要分辨率：768×1024pt（iPad），1024×1366pt（iPad Pro）
　　
　　
　　iPad 2的新功能：Slide Over、Split View。，Slide Over可以从侧边调用出另外一个应用，同时在屏幕上展示。
　　
　　
　　
　　Split View：一个屏幕，做两件事！你终于可以在一个屏幕上同时打开两个应用，一边处理表格一边编辑文档；一边浏览网页一边刷朋友圈；
　　
　　
　　APP图标
　　图标是用户看到您的APP第一件事。它会出现在主屏幕上，App Store商店中, spotlight搜索和设置里。
　　
　　
　　
　　iPhone不再支持@1x，所以你不必生成它。APP图标现在只需要使用：@2x、@3x。有3种类型：应用程序图标，Spotlight搜索和设置。而iPad使用：@1x、@2x。更多细节参考官方文档
　　
　　

3.3 iOS开发语言介绍

目前开发iOS主要有两种言语：Objective-C 和 Swift。就目前行业现状来说只有小部分的公司完全用Swift开发，大部分公司仍然在使用Objective-C，但是可以预见的未来是Swift将会成为主流。需要注意的是：这并不意味着我们不用学习Objective-C，学会Objective-C后你将很容易的掌握Swift,并且相对现在还不完善的Swift，Objective-C更成熟更完善。
    Swift是一种适用于iOS和OS X应用的全新编程语言，它建立在最好的C和Objective-C语言之上，并且没有C语言的兼容性限制。Swift采用安全的编程模式，增加了现代功能使编程更容易、更灵活、更有趣。Swift以成熟且备受宠爱的Cocoa和Cocoa Touch框架为支撑，这是一个重新构想软件开发的机会。
    Swift经过了数年的酝酿，Apple通过改进现有的编译器、调试器和框架结构奠定了Swift的基础，并通过Automatic Reference Counting（ARC）简化了内存管理。Swift的framework stack建立在坚实的Foundation和Cocoa基础之上，实现了现代化和彻底标准化。Objective-C本身已经逐步发展到到支持blocks、 collection literals和modules，使框架不间断地采用现代语言技术。基于这个基础，我们可以为今后的Apple软件开发引入一种新语言。
    对Objective-C开发者来说，Swift看起来会很熟悉。它具有Objective-C命名参数的易读性和动态对象模型的强大之处，提供了无缝接入现有Cocoa框架和与Objective-C混编的能力。基于这个共同点，Swift引入了许多新的特性、统一的程序和面向对象的语言部分