Apple Train the Trainer 02 iphone OS

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1 Apple Train the Trainer 02 iphone OS Geschichte und Überblick Josef Kolbitsch

2 Übersicht A Very Brief History of Apple, iphone OS, Xcode and Objective-C iphone Plattform iphone OS iphone SDK Frameworks Development Tools

3 A Brief History of 1/ : Apple gegründet von Steve Jobs und Steve Wozniak Seitdem immer wieder Trendsetter bei neuen Technologien (obwohl selten selbst erfunden): Desktop-Computer mit graphischem User Interface, Desktop Publishing: Aldus PageMaker, Desktop Printing: Apple LaserWriter mit Adobe PostScript, Personal Digital Assistant (PDA): Apple Newton, MP3-Player: ipod Siehe:

4 A Brief History of 2/ : Steve Jobs verlässt nach Streit Apple und gründet NeXT Komplett neue, State-of-the-art Technologien: Hardware und Betriebssystem: Neue Hardware auf Basis von Motorola 68k CPUs Ziel: 3M 1 MB RAM, 1 Megapixel Display, 1 Megaflop CPU UNIX Betriebssystem mit Mach-Kernel: NeXTSTEP (später OPENSTEP) Präemptives Multitasking Display PostScript, eigener Windowing Server Siehe:

5 A Brief History of 3/ : Steve Jobs verlässt nach Streit Apple und gründet NeXT Komplett neue, State-of-the-art Technologien: Software-Entwicklung: objektorientierte APIs mit Kits, komponentenbasierte Architektur, Hoher Wiederverwendungsgrad, Robustheit, Kapselung, Moderne Development Tools, Siehe:

6 A Brief History of 4/12 Ein Problem bei NeXT: NeXTSTEP auf Basis von UNIX UNIX auf Basis von C C aber damals schon alt nicht objektorientiert SmallTalk objektorientiert, aber produktiv noch nicht brauchbar

7 A Brief History of 5/12 Die Lösung für NeXTs Problem: StepStone (Brad Cox, Tom Love) integriert Objektorientierung aus SmallTalk in C Objective-C ist geboren Objektorientiertes C 1988: NeXT lizenziert Objective-C Seit 1988 wird Objective-C bei NeXT intensiv verwendet Vorteil (damals wie heute): viele, viele Kits sehr viel Funktionalität! Siehe:

8 A Brief History of 6/12 Objective-C: Objective-C is a C-based object-oriented programming language modeled after Smalltalk. Brad Cox Objective-C is a reflective, object-oriented programming language, which adds Smalltalk-style messaging to the C programming language. Wikipedia Siehe:

9 A Brief History of 7/12 Objective-C: Striktes Superset von C Kann also alles, was C kann und noch mehr Circa 10 Jahre älter als Java (1995) James Gosling ( Vater von Java ) sowie Brad Cox und Tom Love (Objective-C) kennen sich und tauschen immer wieder Ideen aus Viele Konzepte in Java stammen aus Objective-C

10 A Brief History of 8/12 Objective-C: Wirklich mächtig wird Objective-C durch Kits (Frameworks, Libraries, etc.) Ohne Kits lässt sich Objective-C mit dem in GCC (GNU Compiler Collection) integrierten Objective-C Compiler kompilieren. Mit den Kits ist es praktisch nur mehr mit Xcode möglich.

11 A Brief History of 9/12 Software-Entwicklung bei NeXT: Objective-C: Programmiersprache Kits: Libraries mit zusätzlichen Elementen Project Builder (PB): GUI-basiertes IDE Interface Builder (IB): GUI-Design in einem GUI! Bei NeXT wurden sehr viele gute Design-Entscheidungen getroffen Vergleichsweise früh wurde auf echte Design Patterns großer Wert gelegt

12 A Brief History of 10/12 Zwei bekannte Real-World Software-Projekte, die mit NeXT-Tools für NeXTSTEP erstellt wurden: Tim Berners-Lee schreibt 1990 den ersten Web-Browser WorldWideWeb John Carmack programmiert Wolfenstein 3D (1992) und Doom (1993) Siehe:

13 A Brief History of 11/ : Nach mehreren Fehlentscheidungen steht Apple vor dem Abgrund und holt Steve Jobs zurück NeXT wird komplett gekauft, damit auch alle Technologien: Aus NextSTEP/OPENSTEP wird Mac OS X Aus Project Builder wird Xcode

14 A Brief History of 12/12 Apple seit 1996: 1998: imac 1999: ibook 2001: Mac OS X 2001: ipod, PowerBook Titanium 2003: itunes (Music) Store 2006: Intel CPUs statt Motorola/IBM PowerPC 2007: iphone, ipod Touch, Apple TV 2008: iphone 3G, iphone SDK 2009: Snow Leopard (Mac OS X Bit) 2010: ipad, iphone 4G, ios 4, Xcode 4

15 iphone Plattform 1/3 iphone Plattform: Betriebssystem: iphone OS CPU: (derzeit) ARM-basiert Geräte: Original iphone, iphone 3G, 3Gs, 4G ipod Touch, 2G (original und Late 2009 ), 3G ipad (WiFi und WiFi+3G)

16 iphone Plattform 2/3 Beispiel-Hardware iphone 3Gs: Betriebssystem: iphone OS 3 oder ios 4 CPU: ARM Cortex A8 Storage: 16 GB/32 GB Flash RAM: 256 MB Display: 320x480 Pixel Camera: Photo: 3 Megapixel, Video: VGA, 30 fps I/O: USB, WLAN, Bluetooth, GSM, GPRS/EDGE, UMTS/HSDPA Siehe:

17 iphone Plattform 2/3 iphone Plattform Hardware: Um welche Hardware es sich handelt, ist für iphone App Development irrelevant! Hardware komplett abstrahiert Programmiert wird nur gegen definierte Schnittstellen Aber stets beachten: wenig CPU-Leistung wenig RAM langsames Netzwerk generell weniger Ressourcen als auf einem Desktop-Computer

18 iphone OS/iOS 1/5 iphone OS/iOS: Light Version von Mac OS X Hat mehrere Layer: Cocoa Touch: High-Level APIs Media: Audio, Video, Graphik und Animation Core Services: Basisdienste Core OS: Betriebssystem Cocoa Touch Apple Push Notification Service, Address Book UI Framework, In App , Map Kit Framework, Peer to Peer Supprt, UIKit Framework Media Graphics Technologies (Core Graphics Framework, Core Animation, OpenGL ES), Audio Technologies (AV Foundation Framework, Core Audio, OpenAL), Video Technologies (MediaPlayer Framework) Core Services Address Book, Core Data, Core Foundation Framework, Core Location Framework, Foundation Framework, In App Purchase, SQLite, XML Support Core OS CFNetwork, Accessory Support, Security, System (Kernel environment, Kernel extensions, UNIX interfaces) Device iphone, ipod Touch, ipad Siehe: html iphone_os_overview/

19 iphone OS/iOS 2/5 Cocoa Touch Layer: Apple Push Notifications, Address Book UI In App MapKit Peer-to-Peer Support UIKit, Cocoa Touch Apple Push Notification Service, Address Book UI Framework, In App , Map Kit Framework, Peer to Peer Supprt, UIKit Framework Media Graphics Technologies (Core Graphics Framework, Core Animation, OpenGL ES), Audio Technologies (AV Foundation Framework, Core Audio, OpenAL), Video Technologies (MediaPlayer Framework) Core Services Address Book, Core Data, Core Foundation Framework, Core Location Framework, Foundation Framework, In App Purchase, SQLite, XML Support Core OS CFNetwork, Accessory Support, Security, System (Kernel environment, Kernel extensions, UNIX interfaces) Device iphone, ipod Touch, ipad

20 iphone OS/iOS 3/5 Media Layer: Core Graphics, Core Animation, OpenGL ES, AV Foundation, Core Audio, OpenAL, MediaPlayer Cocoa Touch Apple Push Notification Service, Address Book UI Framework, In App , Map Kit Framework, Peer to Peer Supprt, UIKit Framework Media Graphics Technologies (Core Graphics Framework, Core Animation, OpenGL ES), Audio Technologies (AV Foundation Framework, Core Audio, OpenAL), Video Technologies (MediaPlayer Framework) Core Services Address Book, Core Data, Core Foundation Framework, Core Location Framework, Foundation Framework, In App Purchase, SQLite, XML Support Core OS CFNetwork, Accessory Support, Security, System (Kernel environment, Kernel extensions, UNIX interfaces) Device iphone, ipod Touch, ipad

21 iphone OS/iOS 4/5 Core Services Layer: Address Book, Core Data, Core Foundation, Core Location, Foundation, In-App Purchase, SQLite, XML Support, Cocoa Touch Apple Push Notification Service, Address Book UI Framework, In App , Map Kit Framework, Peer to Peer Supprt, UIKit Framework Media Graphics Technologies (Core Graphics Framework, Core Animation, OpenGL ES), Audio Technologies (AV Foundation Framework, Core Audio, OpenAL), Video Technologies (MediaPlayer Framework) Core Services Address Book, Core Data, Core Foundation Framework, Core Location Framework, Foundation Framework, In App Purchase, SQLite, XML Support Core OS CFNetwork, Accessory Support, Security, System (Kernel environment, Kernel extensions, UNIX interfaces) Device iphone, ipod Touch, ipad

22 iphone OS/iOS 5/5 Core OS Layer: Network, Accessory Support, Security, Kernel Environment, Kernel Extensions, POSIX Interfaces (Sockets, Threads, etc.) Cocoa Touch Apple Push Notification Service, Address Book UI Framework, In App , Map Kit Framework, Peer to Peer Supprt, UIKit Framework Media Graphics Technologies (Core Graphics Framework, Core Animation, OpenGL ES), Audio Technologies (AV Foundation Framework, Core Audio, OpenAL), Video Technologies (MediaPlayer Framework) Core Services Address Book, Core Data, Core Foundation Framework, Core Location Framework, Foundation Framework, In App Purchase, SQLite, XML Support Core OS CFNetwork, Accessory Support, Security, System (Kernel environment, Kernel extensions, UNIX interfaces) Device iphone, ipod Touch, ipad

23 iphone OS/iOS Frameworks 1/4 Frameworks und ihre Class-Prefixes: AddressBook.framework (AB), AddressBookUI.framework (AB), AudioToolbox.framework (AU, Audio), AudioUnit.framework (AU, Audio), AVFoundation.framework (AV), CFNetwork.framework (CF), CoreAudio.framework (Audio), CoreData.framework (NS), CoreFoundation.framework (CF) Siehe:

24 iphone OS/iOS Frameworks 2/4 Frameworks und ihre Class-Prefixes: CoreGraphics.framework (CG), CoreLocation.framework (CL), ExternalAccessory.framework (EA), GameKit.framework (GK), Foundation.framework (NS) IOKit.framework, MapKit.framework (MK), MediaPlayer.framework (MP), MessageUI.framework (MF)

25 iphone OS/iOS Frameworks 3/4 Frameworks und ihre Class-Prefixes: MobileCoreServices.framework (UT), OpenAL.framework (AL), OpenGLES.framework (EAGL, GL), QuartzCore.framework (CA), Security.framework (CSSM, Sec), StoreKit.framework (SK), SystemConfiguration.framework (SC) und UIKit.framework (UI)

26 iphone OS/iOS Frameworks 4/4 Anhand des Class-Prefixes erkennt man, zu welchem Framework eine Klasse zählt Drei Frameworks sind normalerweise in Standard- Projekten in Xcode eingebettet: UIKit.framework: für das Window-Objekt, Foundation.framework: für Grundlegendes wie NSObject (Root-Class), CoreGraphics.framework: für Graphik, etc. Alle anderen Frameworks müssen erst hinzugefügt werden

27 Development Tools 1/12 Development Tools für Mac OS X und iphone OS/ ios praktisch ident: Xcode: IDE Interface Builder: GUI Design iphone Simulator: nur für iphone OS/iOS Instruments: Performance Monitoring Shark: Performance Understanding und Optimierung Siehe: ceptual/iphoneostechoverview/iphoneosdevelopertools/iphoneosdeveloper- Tools.html

28 Development Tools 2/12 Xcode: Zentrale Entwicklungsumgebung für Mac OS X und iphone OS/iOS In Xcode wird projektbasiert gearbeitet; jedes Projekt hat potentiell mehrere Targets Integrierte Tools: Debugger, Console, Organizer, Class und Data Modeler, Hilfe, Leider nicht immer stabil :-(

29 Development Tools 3/12 Xcode: Wichtige Shortcuts im Source Code: ctrl+. und esc für Code-Sense, alt+doppelklick für Quick Help, cmd+doppelklick für Sprung zum Header-File, cmd+alt+doppelklick für Dokumentation Xcode Xcode Projekt Objective-C Header Objective-C Implementation

30 Development Tools 4/12 Interface Builder: Für GUI-Design Verbindung herstellen zwischen GUI-Elementen und deren Stellvertretern im Source Code IBActions: Aktionen, die von Interface Builder aus aufgerufen werden können IBOutlets: GUI-Elemente, die in Interface Builder definiert wurden

31 Development Tools 5/12 Interface Builder: GUI-Design wird in.xib-files gespeichert XIB: XML-based NIB NIB: NeXTSTEP Interface Builder NIB und XIB: Archivierte Objekte Objekte quasi tiefgekühlt, werden zur Laufzeit wieder aufgetaut Interface Builder XIB File NIB File

32 Development Tools 6/12 iphone Simulator: Simuliert ein iphone Sehr praktisch, funktioniert sehr gut Hat aber Einschränkungen: keine Kamera kein GPS keinen brauchbaren Accelerometer Location ist hard-coded in Cupertino, CA Läuft mit den Ressourcen des Computers CPU, GPU und Netzwerk also viel schneller, mehr RAM verfügbar, etc.

33 Development Tools 7/12 iphone Simulator: Kann unter anderem simulieren: Orientation Change (cmd+links, cmd+rechts) Schüttelgeste (ctrl+cmd+z) Sperren (cmd+l) Low Memory Warning

34 Development Tools 8/12 iphone Simulator: Programm aufrufen aus Xcode Oder direkt in: /Developer/Platforms/iPhoneSimulator.platform/ Developer/Applications/ Apps und Daten des iphone Simulators: ~/Library/Application Support/iPhone Simulator/ iphone Simulator

35 Development Tools 9/12 Instruments: Performance Monitoring Tools für Analyse von Prozessen Aufruf (auch) direkt aus Xcode möglich: Run > Run with Performance Tool Exemplarische Monitore ( Instruments ): CPU Sampler, Activity Monitor, Leaks, Instruments

36 Development Tools 10/12 Shark: Tool zum genaueren Analysieren und Verstehen von Performance in der Applikation Liefert Optimization Hints Funktionalität: Time Profiling, System Trace, Malloc Trace, Static Analysis, etc. Siehe:

37 Development Tools 11/12 Shark: Aufruf aus Xcode möglich: Run > Run with Performance Tool Oder direkt in: /Developer/Applications/Performance Tools/ Shark

38 Development Tools 12/12 Live Demo.

39 Fragen?

40 Danke für die Aufmerksamkeit!

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