Cocoa以及Cocoa環境介紹是本文要講述的內容，在Mac OS X操作系統上，Cocoa和Carbon及Java一樣，是一種應用程序環境。它由一組面向對象的軟件庫和一個運行環境組成，它的集成開發環境和其它應用程序環境相同。本章將在這個定義的基礎上進行擴展，描述Cocoa的目標、能力、和物理形式。

Cocoa的環境

Cocoa應用程序正逐漸成為Mac OS X的應用程序標準。iPhoto、Safari、和Mail都是Cocoa應用程序。這些應用程序由于聰明的設計、豐富的功能、和激動人心的用戶界面而受到了相當程度的好評。但是，對于一般用戶來說并不明顯（和典型的開發周期相比）的是：這些程序從設計階段到最終部署的過程是多么的快速。作為應用程序開發環境，是什么使Cocoa成為比Carbon切實可行、甚至是強制性的替代呢。

和所有的應用程序環境一樣，Cocoa包括兩個方面：即運行環境方面和開發方面。在運行環境方面，Cocoa應用程序呈現Aqua用戶界面，且和操作系統的其它可視部分緊密集成，這些部分包括Finder、Dock、和基于所有環境的其它應用程序。Cocoa無縫地成為了用戶體驗的一部分，在運行環境方面表現優秀。

但是，程序員更感興趣的是開發方面。Cocoa是一個面向對象的軟件組件—類—的集成套件，它使開發者可以快速創建強壯和全功能的Mac OS X應用程序。這些類是可復用和可支配的軟件積木，開發者可以直接使用，或者根據具體需求對其進行擴展。從用戶界面對象到Bonjour網絡，幾乎每個想象得到的開發需求都存在對應的Cocoa類；對于沒有預想到的需求，您可以輕松地從現有類派生出子類來實現。

在各種面向對象的開發環境中，Cocoa有著最為著名的血統。從1989年作為NeXTSTEP推出到現在，人們一直對它進行精化和測試（參見"一點歷史"部分）。它優雅而強大的設計完美地適合所有類型的快速軟件開發：不僅適合開發應用程序，也適合開發命令行工具、插件、和不同類型的程序包。Cocoa為您的應用程序“免費”提供很多行為和外觀，使您可以將更多的時間用于有特色的功能上（有關Cocoa提供的功能的詳細信息，請參見"Cocoa應用程序的特性"部分）。

在開發Cocoa軟件的時候，您可以使用多種編程語言。基本的語言是Objective-C。Objective-C擁有自己的Cocoa運行環境，是ANSI C的超集，它在ANSI C的語法和語義特性上（從Smalltalk派生而來）進行擴展，使之支持面向對象的編程。新增的規則簡單而又易于學習和使用。由于Objective-C是基于ANSI C的，您可以自由地將C代碼直接和Objective-C代碼混合在一起。而且，您的代碼可以調用非Cocoa的編程接口中定義的所有函數，比如Carbon和BSD。您甚至可以將C++代碼混合到Cocoa代碼中，并將它們連接在同一個執行文件中。最后，Cocoa支持Java。Cocoa為此定義了一個平行的Java類庫，并且實現了一個將Java接口映射到Objective-C實現的橋機制。Cocoa的Java支持使您可以將本地的Java對象和Cocoa對象混合在一起使用（在某些限制下）

重要信息：Cocoa-Java是熟悉Java語言的開發者的學習環境，我們并不推薦將它用于產品開發。Objective-C API會不斷進化，而Cocoa-Java API并不并行維護。

您甚至可以用PyObjC，即Python/Objective-C橋來進行Cocoa編程。基于PyObjC，您可以用Python來書寫Cocoa程序。Python是一種解釋性的、注重交互的、及面向對象的編程語言。PyObjC使Python對象可以向Objective-C對象傳遞消息，就象傳遞給Python對象一樣；同時還使Objective-C對象可以向Python對象傳遞消息。更多信息請參見"用Python開發基于PyObjC的Cocoa應用程序"文檔，它位于蘋果開發者聯盟（Apple Developer Connection）網站上。

核心的Cocoa類庫封裝在兩個框架中，即Foundation和Application Kit框架。和所有框架一樣，這兩個框架不僅包含動態共享庫（有時是幾個兼容版本的庫），還包含頭文件、API文檔、和相關的資源。Application Kit和Foundation框架的分割反映了Cocoa編程接口分為圖形用戶界面部分和非圖形接口。這兩個框架對于最終產品為應用程序的Cocoa工程來說都是必要的。還有幾個較小的、使用Cocoa編程接口的框架和Mac OS X一起發行，比如Screen Saver（屏幕保護）和Address Book（地址簿）框架。隨著時間的推移，還會有更多框架加入到操作系統中。更多信息請參見"Cocoa框架"部分。
Cocoa在Mac OS X中的位置

圖1-1顯示了一個簡化了的Mac OS X系統架構框圖：

圖1-1  Mac OS X架構—簡化視圖

這個框圖只是為了一個簡單的目的：為那些不熟悉蘋果平臺的開發者明確指出Mac OS X的主要組件及其依賴性。為了簡潔，圖中省略了一些重要細節，并使其它部分變得模糊。這些細節構成了框圖的重要部分，顯示Cocoa和Mac OS X其它部分的關系。

圖1-2在架構級別上更為精確地反映了Cocoa的位置。這個框圖將Mac OS X顯示為一系列的軟件層，從系統的基礎Darwin到各種應用程序環境。位于中間的層代表包含在Core Services（核心服務）和Application Services（應用程序服務）這兩個主要的雨傘框架下的系統軟件。在這個框圖中，一個層通常依賴于其下面的其它層。

圖1-2  Cocoa在Mac OS X架構中的位置

在某些方面，這個框圖類似于先前的框圖。舉例來說，主要負責Aqua用戶界面渲染的系統組件Quartz（在Core Graphics框架中實現)是Application Services層的一部分。架構棧的基礎部分是Darwin，包括Cocoa在內的Mac OS X各個部分最終都依賴于Darwin。

但是，如果您進一步查看雨傘框架中的一個（或一組）Cocoa子類或特定的子框架，就會發現Cocoa或者對Mac OS X其它部分有特定的依賴性，或者通過自身的接口向外部提供基礎的技術。圖1-3部分顯示了上述的依賴性和外部接口。

請注意：雖然Cocoa依賴于特定的框架，但它并不是僅僅“坐”在這些框架的上面。在某些情況下，Cocoa和其它框架（比如Carbon）是對等的，甚至可以實現一些其它對等框架不能實現的任務。Cocoa不僅僅是基礎技術上面的一個面向對象的封裝層。

圖1-3  進一步考察Cocoa架構—一些主要的依賴關系

蘋果公司對Cocoa進行了認真的設計，使Cocoa編程接口成為應用程序通常需要的基礎技術訪問通道。但是如果您需要的某些能力不能在Cocoa的接口中找到，或者需要對應用程序進行更為精細的控制，那么也可以直接使用底層的框架（Core Graphics就是一個重要的例子，通過調用該框架或OpenGL的函數，您的代碼可以畫出比Cocoa描畫方法能做到的、更加復雜而具有細微差別的圖像）。幸運的是，使用這些低級別的框架并不是問題，因為絕大多數依賴框架的編程接口是用ANSI C寫的，Objective-C是其超集。

請注意：架構概述部分的目的并不是列舉出Cocoa有哪些接口或者它對Mac OS X其它部分有哪些依賴性。相反，概述部分只是考慮最有趣的部分，目的是給您一個有關框架架構的基本思想。

Cocoa依賴的、或者通過類和方法為之提供訪問通道的主要基礎框架有Core Foundation，Carbon，Core Graphics (Quartz)，Launch Services，和Print Core (打印子系統)。詳細信息如下：

Core Foundation。Foundation框架的很多類都基于Core Foundation中對應的封裝類型。它們之間的這種緊密關系使“免費橋接”技術—即在兼容的Core Foundation和Foundation類型之間實現類型轉換—成為可能。某些Core Foundation的實現又基于Darwin 層的BSD部分。

Carbon。Cocoa使用了Carbon提供的某些服務，因為有些Carbon框架在Core Services和Application Services層中定位為系統級別的服務。作為例子，Carbon Core就是這些框架中特別重要的一個，Cocoa使用了它提供的File Manager（文件管理器）組件來進行不同文件系統表示之間的轉換。

Core Graphics。Cocoa描畫和圖像處理類（相當自然且緊密地）基于Core Graphics框架，它實現了Quartz和窗口服務器組件。

Launch Services。NSWorkspace類負責向外提供Launch Services的潛在能力。Cocoa還使用Launch Services提供的應用程序注冊功能來獲取與應用程序及文檔相關聯的圖標。

Print Core。Cocoa的打印類是打印子系統的一個面向對象的接口。

此外，Cocoa還使用Carbon環境的Text Encoding Converter（文本編碼轉換器）服務來處理一些字符串編碼轉換。還有一些Cocoa方法向外提供I/O Kit框架、QuickDraw (QD)框架、 Apple Event (AE)框架、和ATS框架的部分功能，分別用于進行電源管理、QuickDraw描畫、 Apple Event處理、以及提供字體支持。

進一步閱讀： Mac OS X技術概瀏覽一書給出有關框架、服務、技術、和Mac OS X其它組件的概覽。蘋果人機界面指南一書則專注于說明Aqua人機界面的外觀和行為。

小結：關于Cocoa以及Cocoa環境介紹教程的內容介紹完了，希望本文對你有所幫助！