mac的全称你知道是什么吗?Macintosh,译名是麦金塔。

苹果电脑的第一个版本发布于1984年,其命名为Macintosh System 1,一直到第9个版本(1999年推出9.0版本),这些系统被统称为Classic Mac OS。而Classic Mac OS 最初使用 Pascal作为首要的开发语言,然而到了1990年,大部分的mac 软件、库都是使用c++进行开发的。

1985年,乔布斯离开苹果公司,独立创建了NEXT公司,开了NeXTSTEP操作系统,该系统基于Mach和BSD,以object-c 为语言基础完成1。1995年发布了最后一个版本3.3。NEXT公司后来和SUN公司合作将NEXTSTEP操作系统重新命名为OpenStep。
1996年,乔布斯重回苹果。2

苹果公司随后收购了NEXT公司,基于OPENSTEP,开发出了一个新的操作系统Rhapsody(狂想曲)。该系统为了与之前的Classic Mac OS 兼容,使用了一个新的策略:保留了大部分的OPENSTEP的对象库,移植了大部分的OPENSTREP的GUI的api,并命名为 "Yellow Box"(黄盒)。并添加了一个运行现有Mac OS软件的名为“Blue Box”(蓝盒)的模拟器。在这个模拟器中运行过去的软件。(因为过去的软件大部分是c++,而openstep基于object-c编写)

可以看到Rhapsody是openStep的一个直接继承,但是增加了一个模拟器用于兼容过去系统中的软件。即Rhapsody = 黄盒 + 蓝盒,其中的黄盒则基本上是openstep代码的一个重组。

这个改变在1997年的WWDC大会上公布,很多开发者不满,他们不希望他们的软件运行在一个可能不会更新的“Blue Box”的模拟器中。他们甚至把这个蓝盒子亲切的称为“惩罚盒子”。

正是这一个问题,乔布斯在1998年的WWDC大会上宣布,苹果会发布一个现代化的版本,并且很好的兼容过去的系统。

这正是carbon库的由来。carbon库基于c编写,而carbon框架也是苹果将Mac OSX带入市场的一个策略。

为了推出carbon,苹果对Rhapsody整个系统进行了修改,Rhapsody模型实际上是带有仿真器的OpenStep。在新系统中,苹果使用纯c重写了openStep中的被称为Foundation部分的许多底层代码,并命名为core foundation(所以core foundation是基于c,并是carbon框架的一部分)。而yellowbox中代码逐渐演变成了cocoa框架。

除此之外,carbon和cocoa则尽可能的共享通用代码。所以carbon和cocoa之间关于foundation模块中代码会进行一些函数映射,比如在cocoa中foundation kit 模块中,你可以随处看到类似typedef CGPoint NSPoint;的数据结构和函数的映射,将NS的数据结构和api转换到CF中。

虽然这对cocoa的项目有一些性能影响,因为调用cocoa的一些函数还需要将对象方法转换成c。但是据苹果称使用了toll-free bridging的技术降低了这个影响。

carbon 发布于2000年,在2001年,苹果发布了Mac OSX第一个版本,这个X 即是10的意思。此后几乎所有的软件都在使用carbon,苹果的官方应用也是如此,如finder。

在新系统中,carbon和cocoa是peer关系。Rhapsody演变成了macosx,而yellowbox演变成了cocoa。

好景不长,2007年,苹果发布了Mac OSX 10.5,从这个版本开始,苹果开始过渡到64位的应用程序。与此同时,苹果宣布64位的c编程环境不再提供与carbon的界面交互相关的api兼容。 Introduction to 64-Bit Guide for Carbon Developers 当年的apple 开发者首页是这样介绍10.5的变化的:

Most APIs in Mac OS X v10.5 are available to both 32-bit and 64-bit applications, but some APIs commonly used by Carbon applications are not. In particular, the APIs used to implement a Carbon user interface are generally available only to 32-bit applications. If you want to create a 64-bit application for Mac OS X, you need to use Cocoa to implement its user interface.

即与界面交互相关的api只能适用于32位的程序,否则需要使用cocoa来进行创建应用程序。

2012年,苹果发布了 OS X 10.8 版本。此时carbon大部分的api都已经被deprecated,但仍然可以使用,苹果并宣布不再更新carbon的框架内容。2017年苹果发布的10.13,苹果宣布此后的mac os 版本将不再支持32位应用程序,这一决定在mac os 10.15正式的生效了。

在命名前缀规则中,从一开始Mac OS X 到2012年发布的10.8中,命名前缀改成了OS X 10.8。一直到2016年发布的10.12版本及其之后的版本中中,命名的前缀又改成了Mac OS。


历史就到这里了,carbon已经完成了Mac OSX 的使命——发布现代化并且兼容旧系统程序的操作系统。但是随着64位应用程序的普及,mac已经不再推荐使用carbon。尽管如此,如果不使用界面库相关的api,carbon库实际上仍然可以在64位的应用程序中使用。

下面简单介绍cocoa和 carbon两个框架中包含的内容:
carbon#Architecture) 的一部分是来自于Macintosh Toolbox,Toolbox是Classic Mac OS中的一个库,是由许多manager组成。实现了很多高级功能,如绘制图形、菜单管理器、内存管理等等。

carbon最初来自于toolbox的重组,所以carbon也是由多个manager组成的。后续增加的代码大部分代码都是基于core foundation。

其中core foundation包含了下面几个模块:


cocoa) 包含了

  • Foundation Kit 作为openstep中的遗产,其类的前缀为NS,是一个通用的面向对象的库,提供字符串和值操作,容器和迭代,分布式计算,事件循环(运行循环)以及其他未直接与图形用户界面绑定的功能。拥有的class有

    • 1.1 NSObject
    • 1.2 NSString and NSMutableString
    • 1.3 NSValue and NSNumber
    • 1.4 NSArray and NSMutableArray
    • 1.5 NSDictionary and NSMutableDictionary
    • 1.6 NSSet and NSMutableSet
    • 1.7 NSData and NSMutableData
    • 1.8 NSDate, NSTimeZone and NSCalendar
  • AppKit 同样是openstep的遗产,其类和变量的前缀为NS,它包含可用于创建图形用户界面并与之交互的代码程序。拥有的class有:

    • NSApplication,获得某个应用的对象
    • NSWindow: 获得窗口的对象
    • NSView
    • NSResponder
    • NSDocument
    • NSController
  • core data 是core foundation的一部分,也被包含在了cocoa中。

可以看到虽然cocoa和carbon 在很早是平行的关系,事实上他们的绘制窗口相关的界面库并不是相同的,界面的显示效果也是不同的。其中一个来自toolbox,另一个来自openstep。


如果简单粗略的说,其中

  • cocoa = openstep中的大部分对象库-->foundation + openstep中的UI库-->Appkit + core data
  • carbon = core foundation + toolbox重组过来的界面库

其中foundation kit 有很多与core foundation函数的映射,所以foundation.h中也包含了很多core foundation模块中的头文件。

参考资料

macOS
Classic Mac OS
cocoa)
Carbon (API))
Cocoa是什么
OpenStep

mac系统的整体架构复杂,历史很长,如有知识性的错误欢迎指出。

最后修改:2020 年 08 月 31 日 12 : 10 PM
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