Cocoa有它自己的開發(fā)環(huán)境并不十分精確。一個原因是程序員可以使用蘋果主要的開發(fā)工具—Xcode和Interface Builder—來開發(fā)Mac OS X其它應(yīng)用程序環(huán)境的程序，比如Carbon；其次，開發(fā)Cocoa應(yīng)用程序時完全不使用Xcode和Interface Builder也是可能的，比如，您可以使用Metrowerks的CodeWarrior來管理、編譯、和調(diào)試Cocoa工程；而且，如果您實在不愿意改變，也可以使用像Emacs這樣的文本編輯器來編寫代碼，用make file和命令行進行應(yīng)用程序的連編，然后在命令行上通過gdb調(diào)試器來調(diào)試程序。

但是，Xcode和Interface Builder是開發(fā)Cooca軟件優(yōu)先使用的工具。它們的起源正好和Cocoa是一致的，所以在工具和框架之間存在高度的兼容性。Xcode和Interface Builder一起，使設(shè)計、管理、連編、和調(diào)試Cocoa軟件工程變得非常容易。還有一個叫AppleScript Studio的工具，可以擴展應(yīng)用程序的能力，您可以通過這個工具來創(chuàng)建具有腳本能力的Cocoa程序和通過AppleScript控制其它應(yīng)用程序的程序。

Xcode

Xcode是蘋果公司在Mac OS X下的集成開發(fā)環(huán)境（IDE）引擎。它負責處理從最開始到工程的最終部署這一過程中的大多數(shù)細節(jié)。您可以通過這個工具來完成如下工作：

創(chuàng)建和管理工程，包括指定目標的需求、依賴性、和連編的風(fēng)格。

在具有語法染色、自動縮進等功能的編輯器上編寫源代碼。

在工程的不同組件中進行漫游和檢索，包括頭文件和文檔。

連編工程

在圖形化的源代碼級調(diào)試器上調(diào)試工程

Xcode可以連編由C、C++、Objective-C、Objective-C++、和Java編寫的源代碼組成的工程，可以生成Mac OS X支持的所有類型的執(zhí)行代碼，包括命令行工具、框架、插件、內(nèi)核擴展、程序包、和應(yīng)用程序。Xcode允許您對連編和調(diào)試工具、可執(zhí)行文件的打包方式（包括信息屬性列表和本地化程序包）、連編過程（包括拷貝文件、腳本文件處理、和其它連編階段）、以及用戶界面（包括分立和多視圖的代碼編輯器）進行幾乎無限的定制；還支持幾個源代碼管理系統(tǒng)（其中有CVS和Perforce），使您可以將文件追加到代碼庫、提交修改、獲取更新版本、以及進行版本的比較。

圖1-4顯示一個Xcode工程的實例。

圖1-4  Xcode中的TextEdit實例

Xcode特別適合用于Cocoa開發(fā)。在創(chuàng)建工程時，Xcode可以通過對應(yīng)于Cocoa工程類型的工程模板，為您建立一個初始的開發(fā)環(huán)境。Cocoa工程類型有：應(yīng)用程序（Objective-C或Java）、基于文檔的應(yīng)用程序（Objective-C或Java）、工具、程序包、和框架。Xcode使用GNU C編譯器（gcc）來編譯Cocoa軟件，使用GNU源代碼級調(diào)試器（gdb）來調(diào)試軟件。在Cocoa開發(fā)中使用gcc和gdb從它還是NeXTSTEP（參見"一點歷史"部分）的時代就開始了。對Cocoa二進制代碼的編譯和調(diào)試經(jīng)過多年的精化、擴展、和調(diào)優(yōu)。

Xcode也有一個類瀏覽的功能，可以查看所有導(dǎo)入的Cocoa框架類和您自己的定制類，還有它們的繼承關(guān)系；從類瀏覽器中，您可以請求查看任何類的文檔。Xcode還包含一些設(shè)計工具，其中有一個工具可以用于設(shè)計Core Data程序中使用的數(shù)據(jù)實體的屬性和關(guān)系。

Xcode和另外一個主要的開發(fā)工具Interface Builder良好地集成在一起。在Interface Builder中，您可以定義一個類（包括超類，插座變量，和動作），并為工程中的每個類生成源代碼文件的框架。在Xcode中，您可以為定制類添加插座變量和動作，然后讓Interface Builder將這些實體導(dǎo)入到nib文件中。

請注意：簡單地說，插座變量（outlet）是一個對象和另一個對象的歸檔連接（表示為對象中的一個實例變量）；動作則是當按鍵或滑塊這類對象被操作時，在被稱為目標（target）的對象（通常是一個定制對象）中被調(diào)用的方法。Interface Builder也會把目標對象和其它對象（稱為控件）之間的連接進行歸檔。

進一步閱讀：Xcode快速指南可以使您概覽Xcode，并為您提供其它開發(fā)工具文檔的連接。

Interface Builder 

Cocoa工程的第二個主要開發(fā)工具是Interface Builder。顧名思義，Interface Builder是用于創(chuàng)建用戶界面的圖形工具。Interface Builder在Cocoa還是NeXTSTEP的時候就已經(jīng)存在了，而且從那時侯起，它就作為同類軟件中的佼佼者而獲得廣泛的認可。很自然，它和Cocoa的結(jié)合是很緊密的。而且您也可以用它來為Carbon應(yīng)用程序創(chuàng)建用戶界面。

Interface Builder以三個主要的設(shè)計元素為中心：

Nib文件。nib文件實際上是以檔案的形式對用戶界面中出現(xiàn)的對象進行文件包裝（一個封裝的目錄）。這種檔案本質(zhì)上是一種對象圖，包含每個對象的信息，包括對象的尺寸及在其屏幕（如果是個窗口）或窗口內(nèi)的位置信息。Cocoa應(yīng)用程序中的Nib文件還包含定制類的代理引用和對象間連接信息，包括使用Cocoa綁定技術(shù)建立起來的連接。當您在Interface Builder中創(chuàng)建并保存一個用戶界面時，重建該界面需要的所有信息都會被存在nib文件中。nib文件還可以包含界面中使用的圖像和聲音文件。

Interface Builder將nib文件存儲在Cocoa工程中的一個本地化目錄下。在連編工程時，nib文件就會被拷貝到新建的程序包中對應(yīng)的本地化目錄下（nib文件因此可以提供一種很好的用戶界面本地化方法）。 Cocoa應(yīng)用程序缺省（也就是說Xcode會自動創(chuàng)建）有一個主nib文件，在運行時自動被裝載和顯示。主nib文件包含應(yīng)用程序的主菜單，并可能有一個或多個窗口。您的應(yīng)用程序可以根據(jù)需要裝載輔助的nib文件，比如文檔或預(yù)置窗口所在的文件。

Interface Builder將nib文件的內(nèi)容表示在nib文件窗口中。您也可以在nib文件窗口中定義定制類及考察對象之間的連接。

選盤。 Interface Builder的選盤（Palette）窗口中包含多個面板，或者稱為“選盤”，每個選盤中包含一個彼此有關(guān)系的用戶界面對象的集合。將對象從選盤拖拽到恰當?shù)奈恢蒙暇涂梢詣?chuàng)建用戶界面了，這里的位置可以是屏幕、窗口、各種視圖、或者主菜單（選盤對象自身不一定是可見的，但是必須以某種形式影響用戶界面）。當您將一個對象從選盤上拖出時，Interface Builder會實例化一個該對象的缺省實例。這個實例是一個真正的Cocoa對象，而不是運行時需要創(chuàng)建的實例的代理對象。如果您愿意的話，可以將您自己的定制對象放在選盤上。

查看器。 Interface Builder為用戶界面上的對象提供一個查看器（稱為Info窗口）。Info窗口由一系列可選擇的面板組成，用于設(shè)置對象的初始屬性和尺寸（雖然尺寸和很多屬性也可以直接進行操作）。其中的兩個面板用于建立對象之間的連接，一個基于插座變量和動作，另一個基于綁定技術(shù)。還有一個面板用于將定制類代替Application Kit框架中的超類。其它面板較為特殊，專用于建立用戶界面對象和幫助標簽及AppleScript事件處理器之間的關(guān)聯(lián)。

圖1-5顯示了一個在Interface Builder中打開的nib文件，以及支持窗口。

圖1-5  Interface Builder中TextEdit的預(yù)置窗口

用Interface Builder創(chuàng)建用戶界面的步驟比較直接：

將窗口或面板拖拽到屏幕上（面板等同于對話框或輔助窗口）。

設(shè)置窗口的初始（或固定的）位置、尺寸、和屬性。

將文本框、按鍵、表視圖控件、和彈出式列表等對象拖到窗口或之前放好的視圖對象上。

為這些對象設(shè)置初始（或固定的）位置、尺寸、和屬性。

為應(yīng)用程序定義定制類。

您可以直接在Interface Builder中完成這個工作，或者將事先創(chuàng)建好的頭文件裝載到Interface Builder。在進行類的定制時，可以通過Interface Builder指定插座變量和動作。

在對象之間建立綁定和連接。這有兩種形式：

在應(yīng)用程序的視圖、控制器、和模型對象之間建立綁定關(guān)系。

把插座變量連接到它們引用的對象，接著把動作連接到目標對象中合適的方法上。

保存和測試用戶界面。 Interface Builder有一個功能，可以在設(shè)計的各個階段測試界面（定制的行為除外）。

為您定義的各個定制類創(chuàng)建頭文件和源代碼文件，這些文件會出現(xiàn)在關(guān)聯(lián)的Xcode工程上。

Interface Builder還包含一個功能：在對一個擺好位置的對象進行移動或調(diào)整其尺寸時，會通過一些短暫出現(xiàn)的藍線來顯示當前位置是否遵循Aqua人機界面指南，包括推薦的尺寸、對齊、與用戶界面上的其它對象或窗口邊界的相對位置。

進一步閱讀：有關(guān)用戶界面開發(fā)工具的進一步信息，請參見Interface Builder部分。此外，"Nib文件"部分給出了nib文件及其在應(yīng)用程序中如何被使用的更多信息。您還可以參考"對象之間的通訊"部分，以概要了解插座變量、目標-動作機制、以及Cocoa綁定技術(shù)。

AppleScript Studio

多年來，Mac OS一直有一個定義良好的特性，就是用戶可以通過由AppleScript語言寫成的腳本控制應(yīng)用程序。很多用戶發(fā)現(xiàn)這個特性是不可或缺的，因為它可以將涉及多個應(yīng)用程序的復(fù)雜操作序列串接在一起。AppleScript的能力在Mac OS X系統(tǒng)上更進了一步。AppleScript Studio是一種開發(fā)技術(shù)，用于創(chuàng)建通過AppleScript腳本控制復(fù)雜用戶界面的Cocoa程序。

AppleScript Studio把來自AppleScript、Xcode、Interface Builder、和Cocoa的各種元素結(jié)合起來，提供了一個創(chuàng)建AppleScript解決方案的開發(fā)環(huán)境。您可以通過它來制作應(yīng)用程序，完成如下任務(wù)：

執(zhí)行AppleScript腳本

控制應(yīng)用程序的界面

控制具有腳本能力的應(yīng)用程序或操作系統(tǒng)中支持腳本的部分

由于AppleScript Studio將AppleScript和Xcode、Interface Builder、和Cocoa集成在一起，腳本編程者可以利用這些組件各自的優(yōu)勢和能力。他們可以從Interface Builder選盤中拖出一組豐富的用戶界面對象，根據(jù)個人的喜好進行定制；可以得到內(nèi)置的Aqua用戶界面指南的支持；還能夠連編和維護帶有多個目標和連編步驟的的復(fù)雜工程。

這個開發(fā)環(huán)境使我們有可能通過腳本對Script Editor程序（它是創(chuàng)建AppleScript腳本的傳統(tǒng)工具）不能提供的能力進行控制，這些能力包括：

創(chuàng)建任意大的腳本

在腳本中進行檢索和替代

單步腳本調(diào)試，支持各種執(zhí)行方式

方便訪問腳本中的處理函數(shù)和屬性

靈活的字典查看器，和應(yīng)用程序的腳本用語一起使用。

進一步閱讀：更多信息請參見AppleScript Studio編程指南。

其它開發(fā)工具

雖然Xcode和Interface Builder是開發(fā)Cocoa應(yīng)用程序的主要工具，但是還有許多工具可以使用。在一些應(yīng)用程序開發(fā)階段中，您可能會找到很多輔助的應(yīng)用程序和命令行工具。

這個部分將回顧一些輔助性的開發(fā)工具并簡短地討論一些命令行工具，然而命令行工具的數(shù)量太多，即使對它們進行一個濃縮的總結(jié)也超出了本文的范圍。您的最好選擇就是訪問/usr/bin和/usr/sbin目錄下各種工具的使用手冊（man頁面），只要在Terminal外殼下鍵入man命令，后面跟著命令名稱就可以了。在/Developer/Tools目錄下還有一些蘋果開發(fā)的命令行工具。

性能工具

下面這些應(yīng)用程序用于軟件性能的測量和分析。它們位于/Developer/Applications目錄下。

Sampler 用于分析程序運行時的行為和內(nèi)存分配。顧名思義，Sampler會按一定的時間周期對程序的函數(shù)調(diào)用棧進行采樣，并在采樣結(jié)束時向您顯示調(diào)用頻率最高的函數(shù)或方法。這種信息有助于定位消耗大量CPU時間或進行內(nèi)存分配的函數(shù)或方法。

ObjectAlloc 用于跟蹤各種程序的內(nèi)存分配與釋放行為。這種歷史數(shù)據(jù)可以顯示重復(fù)的內(nèi)存分配行為和總體的分配趨勢。對于Objective-C代碼，ObjectAlloc在記錄alloc調(diào)用的同時，也記錄每個copy、retain、release、autorelease調(diào)用，而且還記錄在Core Foundation中與這些方法相對應(yīng)的函數(shù)，以及malloc（及相關(guān)）函數(shù)進行的內(nèi)存分配。

MallocDebug 按分配時的調(diào)用棧順序顯示程序中當前已分配的內(nèi)存塊。通過這個工具一下子就可以看到您的應(yīng)用程序消耗多少內(nèi)存、這些內(nèi)存是從哪里分配的、以及哪些函數(shù)分配了大量的內(nèi)存。MallocDebug還可以找出在程序中分配的、卻沒有被引用的內(nèi)存，因此可以幫助您發(fā)現(xiàn)內(nèi)存泄露并跟蹤這些泄露的內(nèi)存是在哪里分配的。

QuartzDebug 是一個幫助您對應(yīng)用程序的顯示機制進行調(diào)試的工具，對大量進行描畫和圖像處理的應(yīng)用程序特別有用。QuartzDebug包括如下幾個調(diào)試選項：

自動閃爍描畫模式，這種模式會在每個描畫操作之后閃爍一下圖形上下文。

在更新屏幕區(qū)域之前先用黃色對該區(qū)域進行描畫的模式。

用于取得整個系統(tǒng)的窗口列表的靜態(tài)快照，同時給出每個窗口的擁有者及該窗口消耗多少內(nèi)存的選項。

Thread Viewer 顯示一個進程中各個線程的活動。這個工具顯示每個線程的活動時間線，動作在時間線上用不同的顏色表示。點擊時間線可以得到與點擊位置相對應(yīng)的活動回溯樣本。
還有一些命令行工具可以用于性能分析，比如：

top，對當前正在運行的進程進行采樣統(tǒng)計并顯示統(tǒng)計結(jié)果。

gprof，用于產(chǎn)生程序的執(zhí)行輪廓

fs_usage，顯示文件系統(tǒng)訪問的統(tǒng)計信息

還有其它很多命令行工具可以用于性能分析。有關(guān)Cocoa應(yīng)用程序開發(fā)可以用哪些性能分析工具以及性能分析的概念、技術(shù)、和策略的更多信息，請參見性能編程主題（Performance Programming Topics）文檔。

請注意：性能概述對Mac OS X的性能工具進行討論。

其它工具

您還可以發(fā)現(xiàn)下面的工具對Cocoa應(yīng)用程序開發(fā)很有用（位于/Developer/Applications目錄下）：

Icon Composer和Icns Browser 您可以用Icon Composer來導(dǎo)入各種格式的圖像，創(chuàng)建應(yīng)用程序圖標和文檔圖標的圖標文件；還可以用Icns Browser程序來創(chuàng)建不同尺寸、位深度、和位掩碼的圖標變體。

FileMerge 這個工具可以可視化地“diffs” 各種文本文件（比如源代碼文件、頭文件、和屬性列表），并具有選擇合并的能力。Package Maker 通過Installer程序為應(yīng)用程序（其它類型的軟件）制作安裝包。Property List Editor 這是一個編輯器，用于創(chuàng)建和編輯XML及較老風(fēng)格的屬性列表。

小結(jié)：關(guān)于Cocoa 基本原理指南 開發(fā)環(huán)境的內(nèi)容介紹完了，希望本文對你有所幫助！