iOS的静态库和动态库

静态库简介

什么是库?

• 库从本质上来说是一种可执行代码的二进制格式，可以被载入内存中执行
• 库就是程序代码的集合, 是共享程序代码的一种方式
• 库从广义上可分为开源库和闭源库, 而闭源库才分为静态库和动态库
  • 开源库: 对外公开源代码, 能看到具体的代码实现, 例如 Github 上面的第三方开源库都称之为开源库
  • 闭源库: 不公开源代码, 文件是经过编译后的二进制文件, 看不到具体实现, 例如 .a 文件和 .framework 文件

静态库与动态库

• 静态库：链接时完整地拷贝至可执行文件中，被多次使用就有多份冗余拷贝
  • 静态库有两种存在形式: .a 和 .framework
• 动态库：动态库则不会复制, 只有一份. 程序运行时动态加载到内存; 系统只加载一次, 多个程序共用, 节省内存
  • 动态库有两种存在形式: .dylib 和 .framework
  • 需要注意的是: 系统的 .framework 是动态库，我们自己建立的 .framework 是静态库
• 但是项目中如果使用到自己的动态库, 苹果是不允许上架!
• 再但是 WWDC2014 上公布的苹果对 ios8 开放动态加载 dylib 的接口 也就是说 开放了动态库挂载, 但是目前几乎没有上架的项目使用

.a 与 .framework 的区别

• .a 是一个纯二进制文件不能直接使用, 必须要有 .h 文件才能使用, .h 文件对外提供接口, .a 文件是代码的具体实现, 即 .m
• .framework 中除了有二进制文件之外还有资源文件, 可以直接使用
• 所以开发中建议使用 .framework

为什么要使用静态库？

• 保护自己的核心代码, 国内的企业，掌握有核心技术，同时是又希望更多的程序员来使用其技术，因此采用”闭源”的方式开发使用
• 实现iOS项目的组件化, 可以把固定的业务模块编译成静态库
• 开发第三方SDK, 例如: 友盟SDK, 百度地图SDK….
• 提高项目的编译速度, 比如项目的组件化, 虽然使用了组件化, 但依然是源码, 如果工程庞大, 编译速度依然非常慢, 但是如果把响应的功能和业务组件编译成静态库, 将会大大提高项目的编译速度

.a 静态库的生成和使用

• 生成 .a 静态库, 这里我们选择第二个创建
• 静态库分真机和模拟机两种环境
  • 在真机环境下编译出来的是只适用于真机的静态库
  • 在模拟机环境下编译出来的是只使用模拟机的静态库
  • 同事使用真机和模拟机的静态库, 后面会提到, 暂不赘述
• 在不同的环境下静态库支持的架构也是不同的, 模拟器下的静态库和真机下的静态库不能共用, 不同型号编译的静态库也是不能共用的
• 不同设备使用的CPU不同，从而使用的CPU架构（指令集）也不同，静态库有其支持的CPU架构，若静态库在不支持的CPU架构上运行程序就会崩溃

静态库的架构

// 1. 模拟器使用的CPU架构： 
iphone4s - iphone5 : i386 
iPhone5s - iPhoneX ：x86_64

// 2. 真机使用的CPU架构： 
iPhone3gs - iPhone4s：armv7 
iPhone5 - iPhone5c：armv7s 
iPhone5s - iPhoneX：armv64

lipo -info 静态库名称

// 执行lipo -info的输出结果
$ lipo -info libStateLib.a 
input file libStateLib.a is not a fat file
Non-fat file: libStateLib.a is architecture: x86_64

编译多架构静态库

• 在调试不同机型的过程中, 需要选中每一个模拟器进行编译, 生成支持对应架构的静态库然后合并, 非常蛋疼
• 怎样一次编译支持多个架构的的静态库?

• 该选项默认是 YES , 也就是只编译当前活跃环境的架构, 设置成 No 即可
• 模拟器环境编译出来的就支持所有的模拟机型号, 真机亦是如此

静态库的版本

• 和 iOS 证书一样分调试版本( Debug )和发布版本 Release
• 真机- Debug 版本
• 真机- Release 版本
• 模拟器- Debug 版本
• 模拟器- Release 版本

调试版本 Debug

• 真机- Debug 版本和模拟器- Debug 版本
• 调试版本的特点
  • 调试版本会包含完整的符号信息，以方便调试
  • 调试版本不会对代码进行优化

发布版本 Release

• 真机- Release 版本和模拟器- Release 版本
• 发布版本的特点
  • 发布版本不会包含完整的符号信息，
  • 发布版本的执行代码是进行过优化的，
  • 发布版本的大小会比调试版本的略小，
  • 在执行速度方面，发布版本会更快些，但不意味着会有显著的提升

生成不同版本的静态库

选择项目 -> Edit Scheme -> Run -> Release/Debug 分别进行编译, 即可得到不同版本的静态库

生成 .a 和 .h 文件

• 正常情况下, 生成的 .h 文件是在 ../include/$(PRODUCT_NAME) 目录下的, $(PRODUCT_NAME) 指的是项目的名字
• 修改图中2处的路径地址, 即可修改 .h 文件生成的路径, 填空即为和 .a 文件在同级目录下

最后编写好代码, command+B 编译之后, 如图所示操作即可找到生成的静态库

合并静态库

.a

// 以下所有方式得到的静态库都可以通过lipo -info xx.a方式检测现有的架构, 注意要在xx.a所在的目录下

// 1. 合并静态库
lipo -create 静态库1路径 静态库2路径 -output 合并后的静态库名称

// 示例
lipo -create /Users/xxx/Debug-iphoneos/libStateLib.a /Users/xxx/Debug-iphonesimulator/libStateLib.a -output hahah.a


// 2. 移除某一个架构
lipo -remove 架构名称 静态库绝对路径 -output 新的静态库名字
lipo -remove arm64 /Users/xxx/Build/Products/hahah.a -output ha_arm64.a


// 2. 拆分出一个单独架构的静态库
lipo -thin 架构名称 静态库绝对路径 -output 新的静态库名字
lipo -thin arm64 /Users/xxx/Build/Products/hahah.a -output only_arm64.a

.framework 静态库

生成 .framework 静态库

选择 framework

创建新工程, 选择第一个创建 Framework 工程

选择编译环境

选择适配所有真机或者适配所有模拟器(编译所有架构), Build Settings -> Build Active Architecture Only 选项设为 NO

手动设置静态库

刚创建的工程默认创建的是动态库, 需要手动设置链接类型, Build Settings -> Mach-o Type 设置成 Static Library

静态库版本

设置静态库的版本, 选择项目 -> Edit Scheme -> Run -> Release/Debug 分别进行编译, 即可得到不同版本的静态库

添加公开头文件

Target->Build Phases->Headers 中的 Project 中要暴露的头文件拖拽到 Pulic 里面：

编译

分别选择 Generic iOS Device 和任意一个模拟器各编译一次。编译完，工程中 Products 文件夹下的 xxx.framework 由红色变成了黑色，然后 show in finder ，看看生成的文件

注意事项

• 如果静态库中有 category 类，则在使用静态库的项目配置中 Other Linker Flags 需要添加参数 -ObjC 或者 -all_load
• 如果创建的 framework 类中使用了 .tbd ，则需要在实际项目中导入 .tbd 动态库。
• .framework 静态库的合并和拆分和 .a 静态库的方式一样, 就不在赘述了

bundle 加载资源

• 由于 Xcode 默认在编译时会把所有的素材文件导入到 mainBundle 中，可能会让宿主工程与使用静态库的程序冲突。
• 在创建静态库的项目中又是难免会用到一些图片或者 xib 等资源, 类似这些资源在静态库中又如何进行管理呢
• 这里我们就要引入一个 bundle 文件, 对资源进行管理, 用以存放 xib 文件或者图片等资源
• bundle 文件是是静态的，不进行编译的资源文件, 所以使用时需要找到相应的资源路径

创建方式

• 把包含资源文件的文件夹的后缀改为 .bundle , 这时他就变成一个 bundle 文件
• 或者右键显示包内容就可以把对应的图片资源等放进文件中，然后把他丢进工程中就可以使用了
• 调用该图片时, 需要在图片名前加上 xxx.bundle 前缀