iOS 系统架构

iOS 系统分为可分为四级结构，由上至下分别为可触摸层（Cocoa Touch Layer）、媒体层（Media Layer）、核心服务层（Core Services Layer）、核心系统层（Core OS Layer），每个层级提供不同的服务。低层级结构提供基础服务如文件系统、内存管理、I/O 操作等。高层级结构建立在低层级结构之上提供具体服务如 UI 控件、文件访问等。

iOS 8.3 系统框架架构图

可触摸层（Cocoa Touch Layer）

大部分与用户界面有关，本质上来说它负责用户在 iOS 设备上的触摸交互操作。这一层基本都是基于 Objective-C 的接口。可触摸层主要提供用户交互相关的服务如界面控件、事件管理、通知中心、地图，包含以下框架：

UIKit（界面相关）

EventKit（日历事件提醒等）

Notification Center（通知中心）

MapKit（地图显示）

Address Book（联系人）

iAd（广告）

Message UI（邮件与 SMS 显示）

PushKit（iOS8 新 push 机制）

媒体层（Media Layer）

通过它我们可以在应用程序中使用各种媒体文件，进行音频与视频的录制，图形的绘制，以及制作基础的动画效果。这一层既有基于 Objective-c 的接口也有基于 C 语言的接口。媒体层主要提供图像引擎、音频引擎、视频引擎框架：

图像引擎（Core Graphics、Core Image、Core Animation、OpenGL ES）

音频引擎 （Core Audio、 AV Foundation、OpenAL）

视频引擎（AV Foundation、Core Media）

核心服务层（Core Services Layer）

可以通过它来访问 iOS 的一些服务。基本都是基于 C 语言的接口。核心服务层为程序提供基础的系统服务例如网络访问、浏览器引擎、定位、文件访问、数据库访问等，主要包含以下框架：

CFNetwork（网络访问）

Core Data（数据存储）

Core Location（定位功能）

Core Motion（重力加速度，陀螺仪）

Foundation（基础功能如 NSString）

Webkit（浏览器引擎）

JavaScript（JavaScript 引擎）

核心系统层（Core OS Layer）

它包括内存管理、文件系统、电源管理以及一些其他的操作系统任务。它可以直接和硬件设备进行交互。作为 App 开发者不需要与这一层打交道。基本都是基于 C 语言的接口。核心系统层提供为上层结构提供最基础的服务如操作系统内核服务、本地认证、安全、加速等。

操作系统内核服务（BSD sockets、I/O 访问、内存申请、文件系统、数学计算等）

本地认证（指纹识别验证等）

安全（提供管理证书、公钥、密钥等的接口）

加速 (执行数学、大数字以及 DSP 运算,这些接口 iOS 设备硬件相匹配）

在上面所有的框架中，最重要也最经常使用的就是 UIKit 和 Foundation 框架。

Foundation 框架提供许多基本的对象类和数据类型，使其成为应用程序开发的基础,为所有应用程序提供最基本的系统服务，和界面无关。

UIKit 框架提供的类是基础的UI类库，用于创建基于触摸的用户界面，所有 iOS 应用程序都是基于 UIKit，它提供应用程序的基础架构，用于构建用户界面，绘图、处理和用户交互事件，响应手势等等。UIKit 通过控制器对象管理屏幕上显示的内容，界面的跳转，来组织应用程序。没有 UIKit 框架就没有 iOS 应用程序。