iOS 动态库、静态库、framework

什么是库

程序库(library),一个可供使用的各种标准程序、子程序、文件以及它们的目录等信息的有序集合。 汇集在一起的经常应用的程序。

简单来说,库(Library)就是一段编译好的二进制代码,加上头文件就可以供别人使用。

为什么要用到库

  1. 当我们的代码要提供给别人使用,我们又不希望用户看到代码的具体实现。就需要已库的形式封装,只暴露出头文件。

  2. 对于某些不会进行大的改动的代码,想要减少编译的时间,就可以把它打成库,因为库是编译好的二进制,编译的时候只需要Link一下。节省时间。例如我们在做组件化的时期都会尽量做二进制化,来提高Merge编译效率。

静态库

静态库即静态链接库(Windows下的.lib, Linux和Mac下的.a)。之所以叫静态库,是因为静态库在编译时候会被拷贝一份,复制到目标程序里,复制到目标程序里。这段代码在目标程序里就不会再改变了。

优点:

  1. 编译完成之后,目标程序就没有外部依赖,直接就可以运行。
  2. 提高目标程序编译效率。

缺点:

  1. 增大目标程序体积。

  2. 多次使用就会有多份冗余拷贝。(沙盒机制避免了多个目标程序同时使用)

动态库

动态库即动态链接库(Windows下的.dll, Linux下的.so,Mac下的.dylib/.tbd)。与静态库相反,动态库在编译时并不会被拷贝到目标程序中,目标程序中会存储指向动态库的引用。等到程序运行时,动态库才会被真正加载进来。

优点:

  1. 不需要拷贝到目标程序中,不会影响目标程序体积,
  2. 同一个库可以被多个程序使用(因为这个原因,动态库也被称为共享库)。
  3. 运行时才载入的特性,也可以让我们随时对库进行替换,而不需要重新编译代码。

缺点:

  1. 动态载入会带来一部分性能损失。
  2. 动态库使得程序依赖外部环境,如果环境缺少动态库或者库版本不正确,导致程序无法运行。

Framework

除了.a 和.dylib/.tbd,Mac OS/iOS 平台还可以使用Framework。

Framework实际上是一种打包方式,将库的二进制文件,头文件和有关的资源文件打包在一起。方便管理和分发,和静态动态库的本质没有什么关系。

在iOS8之前,iOS平台不支持使用动态Framework,开发者只可以使用系统的UIKit 、Foundation这些Framework。同时因为iOS的沙盒机制,不同程序不能共享代码,同时动态下载代码是被苹果命令禁止的,没有办法发挥出动态库的优势。所以在iOS平台共享代码,唯一的选择就是打成静态库.a文件,同时附上头文件。

小结:

  1. 动态库类型: .a和.framework 静态库类型:dylib和.framework。 系统提供的Framework是动态的,自己创建的是静态的。
  2. .a 是单纯的二进制文件,.framework是二进制文件+资源文件。 .framework = .a + .h + sorrceFile(资源文件)
  3. 在iOS上共享代码理论上只能使用静态库。

Embedded Framework

但是后来iOS8之后,iOS有了App Extesion特性,而且Swift也诞生了。由于iOS主App需要和Extension共享代码,Swift语言机制也需要动态库,于是苹果后来提出了Embedded Framework,这种动态库允许APP和APP Extension共享代码,但是这份动态库的生命被限定在一个APP进程内。简单点可以理解为被阉割的动态库。

但是这种动态库(Embedded Framework) 和系统的 UIKit.Framework 还是有很大区别,传统的动态库是给多个进程用的,而这里的动态库(Embedded Framework)是给单个进程里面多个可执行文件用的。系统的 Framework 不需要拷贝到目标程序中,我们自己做出来的 动态库(Embedded Framework) 哪怕是动态的,最后也还是要拷贝到 App 中(App 和 Extension 的 Bundle 是共享的)。所以苹果没有直接把这种Embedded Framework称作动态库而是叫Embedded Framework。

上面提到跟Swift也有原因,在Swift的项目中如果要在项目中使用外部的代码,可选的方式只有两种,一种是把代码拷贝到工程中,另一种是用动态 Framework。使用静态库是不支持的。这个问题的根本原因主要是 Swift 的运行库没有被包含在 iOS 系统中,而是会打包进 App 中(这也是造成 Swift App 体积大的原因),静态库会导致最终的目标程序中包含重复的运行库

参考文献

  1. iOS 中的动态库、静态库和 framework
  2. iOS动态库、静态库及使用场景、方式
  3. iOS制作Framework库
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