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2024-09-22T09:33:35Z

Ereignisbetrieb und Responder-Chain: typografische Anführungszeichen

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{{Infobox Software
| Name = 
| Logo =
| Screenshot = 
| Beschreibung = 
| Maintainer =
| Hersteller = [[Apple|Apple, Inc.]]
| Erscheinungsjahr =
| AktuelleVersion =
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| AktuelleVorabVersionFreigabeDatum =
| Betriebssystem = [[macOS]]
| Programmiersprache =
| Kategorie = [[Framework]], [[Programmierschnittstelle]]
| Lizenz = [[Proprietäre Software|Proprietär]]
| Deutsch = Nein
| Website = [https://developer.apple.com/library/prerelease/content/documentation/MacOSX/Conceptual/OSX_Technology_Overview/CocoaApplicationLayer/CocoaApplicationLayer.html developer.apple.com]
}}

'''Cocoa''' [{{IPA|ˈkoʊkoʊ}}] ({{enS|cocoa|de=[[Kakao]]}}) ist eine [[Objektorientierte Programmierung|objektorientierte]] [[Programmierschnittstelle]] zur [[Programmierung]] unter dem Betriebssystem [[macOS]] von [[Apple]].

Cocoa-Programme sind meist solche mit einer graphischen Benutzeroberfläche ([[Grafische Benutzeroberfläche|GUI]]), es ist aber auch die Entwicklung von z. B. Kommandozeilen-Tools oder [[Daemon]]s möglich. Typischerweise erfolgt die Entwicklung mit Hilfe der „{{lang|en|Developer Tools}}“, die im Wesentlichen aus [[Integrierte Entwicklungsumgebung|IDE]] [[Xcode]] (Vorgänger: [[Project Builder]]) mit dem integrierten [[Interface Builder]] bestehen. Xcode kann kostenlos aus dem [[Mac App Store]] geladen werden oder – als registrierter Entwickler – auch von der Apple Developer Homepage.

Als primäre Programmiersprachen dienen dabei [[Objective-C]] und [[Swift (Programmiersprache)|Swift]]; [[C++]] und [[C (Programmiersprache)|C]] sind grundsätzlich innerhalb eines Projektes verwendbar.<ref name="cpp_objective_c_interop">{{Webarchiv |url=http://developer.apple.com/documentation/Cocoa/Conceptual/ObjectiveC/Articles/ocCPlusPlus.html#//apple_ref/doc/uid/TP30001163-CH10-SW1 |text=Mixing Objective-C and C++ Language Features |wayback=20090423073703}}</ref> Alternativ ist die Programmierung (mit Einschränkungen) aus [[Java (Programmiersprache)|Java]] heraus möglich. Apple unterstützt jedoch die Java-Cocoa Bridge nicht mehr. Weiterhin existieren Cocoa-Schnittstellen für andere Sprachen, so etwa [[PerlObjCBridge]] (für [[Perl (Programmiersprache)|Perl]]) oder die Open-Source-Projekte [[PyObjC]] (für [[Python (Programmiersprache)|Python]]) sowie [[RubyCocoa]] (für [[Ruby (Programmiersprache)|Ruby]]), [[Free Pascal|FPC PasCocoa]] (für [[Lazarus (Entwicklungsumgebung)|Lazarus]] und [[Free Pascal]]) und [[CocoaSharp|Cocoa#]] (für [[C-Sharp|C#]] bzw. [[Mono (Software)|Mono]]). Seit der [[Mac OS X Tiger]] (10.4, 2005) nutzt das Cocoa-Framework ''Core Data'' die Datenbank [[SQLite]].
Die Mac-eigene Skriptsprache [[AppleScript]] kann genutzt werden, um einfache Aktionen und Routinen zu implementieren.

== Geschichte ==
Cocoa war zunächst der Name für eine in [[Sk8]] geschriebene Multimedia-Entwicklungsumgebung von Apple für Kinder, welche später vom Unternehmen Stagecast unter dem Namen ''Stagecast Creator'' weitergeführt wurde.

Das heutige Cocoa ist eine Weiterentwicklung der Programmierschnittstelle von [[NeXTStep]], das vom Unternehmen [[NeXT]] in den späten [[1980er]] Jahren entwickelt wurde. Dieses fand zunächst Anwendung im gleichnamigen Betriebssystem, das auf den hauseigenen Computern vertrieben wurde. Anfang der 1990er Jahre verabschiedete sich NeXT jedoch notgedrungen aus dem Hardwaregeschäft und das NeXTstep-API wurde als [[OpenStep]] auch auf anderen Systemen vertrieben. Ähnlich wie [[Java-Technologie|Java]] hätte ein OpenStep-Programm nativ auf vielen unterschiedlichen Betriebssystemen laufen können und wäre auf unterschiedlichen [[Prozessorarchitektur]]en „[[Quelltext|source-code]]-kompatibel“ gewesen. OpenStep war nicht nur die Programmierschnittstelle von [[OPENSTEP]], es wurde auch von [[Sun Microsystems]] für das eigene Betriebssystem [[Solaris (Betriebssystem)|Solaris]] (OpenStep für Solaris) und von NeXT für [[Microsoft Windows NT|Windows NT]] (OPENSTEP Enterprise) als Aufsatz für das jeweilige Betriebssystem portiert.

Da OpenStep von NeXT und Sun als eine offene Spezifikation veröffentlicht worden war, konnte die API im [[GNUstep]]-Projekt auch für weitere Betriebssysteme nachprogrammiert werden.

1996 wurde NeXT von Apple gekauft, wo OpenStep in Yellow Box umbenannt, weiterentwickelt und weiterhin auch für Windows NT angeboten wurde. Yellow Box sollte die neue Programmierschnittstelle für das unter dem Namen [[Rhapsody (Betriebssystem)|Rhapsody]] entwickelte Nachfolgebetriebssystem vom [[Mac OS (Classic)|klassischen Mac OS]] werden, doch die Anbieter von unverzichtbarer Anwendersoftware für Mac OS reagierten nach der Präsentation von Apples Plänen auf der [[Worldwide Developers Conference|WWDC]] 1997 zurückhaltend, da sie all ihre Programme unter großem Aufwand vom Macintosh-API auf Yellow Box hätten portieren müssen.

Nach der [[Macworld – iWorld|MacWorld]] 1998 wurde Yellow Box als betriebssystemübergreifende Programmierschnittstelle gemeinsam mit Rhapsody aufgegeben. Stattdessen wurde Yellow Box zur API des kommenden Betriebssystems [[macOS|Mac OS X]], wo es in Cocoa umbenannt wurde. Damit bisherige Macintosh-Applikationen auch auf dem neuen Betriebssystem Fuß fassen konnten, wurde mit [[Carbon (Apple)|Carbon]] ein weiteres API eingeführt, das auf der Programmierschnittstelle des 1984 eingeführten „System“ genannten Macintosh-Betriebssystems (ab 1997 in Mac OS umbenannt) und dessen [[Macintosh-Baukasten|Toolbox-ROM]] basierte. Bestehende Mac-OS-Applikationen für [[System 7]] und [[Mac OS 8]] konnten so mit nur minimalen Anpassungen für Carbon neu [[Compiler|kompiliert]] werden. Das Resultat konnte sowohl auf Mac OS X als auch auf Mac OS 8 und [[Mac OS 9|9]] nativ ausgeführt werden. Carbon und Cocoa sind jedoch nicht kompatibel und nur Cocoa bietet die Vorteile eines modernen Betriebssystems mit [[Speicherschutz]], [[präemptives Multitasking|präemptiven Multitasking]] und [[Mehrprozessorsystem|Mehrprozessorfähigkeit]]. Die meisten Mac-Anwenderprogramme wurden daher im Laufe der 2000er Jahre vollständig von Carbon nach Cocoa portiert.

NeXTstep, OpenStep und Yellow Box sind die geschichtlichen Vorfahren der Cocoa-Programmierschnittstelle von [[macOS]] (der Name von Mac OS X/OS X seit 2016) und [[iOS (Betriebssystem)|iOS]]. Mit [[GNUstep]] existiert eine vollständige OpenStep- und eine unvollständige Cocoa-API als [[Open Source|quelloffene]] Nachprogrammierung.

== Frameworks ==
Cocoa besteht aus drei [[Framework]]s:
* ''Foundation'' stellt alle relevanten Basisklassen (Strings, Arrays, Speicher-Management, Iterators etc.) zur Verfügung.
* ''AppKit'' (früher ''Application Kit'') enthält Klassen zur Entwicklung graphischer Benutzeroberflächen, beispielsweise Fenster, Buttons oder Menüs.
* ''Core Data'' (seit [[Mac OS X Tiger]], 10.4, 2005) zur Erstellung von Objektgraphen.

Die Klassen des Cocoa-Frameworks beginnen hauptsächlich mit den Buchstaben „NS“, wie beispielsweise bei NSObject, NSArray oder NSString, was für [[OPENSTEP|'''N'''eXT'''S'''tep]] steht aus dem die gleichnamige API NeXTstep und später die [[OpenStep]]-Spezifikation hervorging.

macOS liefert weitere Frameworks mit, die aber keine direkten Bestandteile von Cocoa sind:
* [[WebKit]], ein [[KHTML]]-basierender [[HTML-Renderer]], der die Basis des Apple-Browsers [[Apple Safari|Safari]] darstellt
* AddressBook zur Kommunikation mit dem System-Adressbuch
* [[Core Image]], [[Core Animation]]

Diese Frameworks entsprechen in etwa dynamisch geladenen Objektbibliotheken ([[Programmbibliothek|DLL]]/[[Dynamic Shared Object|DSO]]), beinhalten jedoch im Gegensatz zu DLLs auch die Zugriffsmechanismen in Form von „Header-Dateien“. Sie stehen unter macOS als kompilierte Objektdateien zur Verfügung.

=== Foundation ===
Die Klassen der Foundation sorgen für eine Grundlage der Programmierung mit Objective-C. Enthalten sind vor allem:
* Das Speicherverwaltungssystem [[Referenzzählung]]
* Das Ausnahmesystem (NSException)
* Die Basisklassen für grundlegende Typen wie für Zeichenketten, Werte und Daten
* Collectionklassen für Mengen, Listen und Maps
* Filebehandlung einschließlich webbezogener Funktionalität
* XML-Unterstützung
* [[Undo]]-Funktion

=== AppKit ===
AppKit implementiert die wichtigste Infrastruktur für Anwendungen, also Programme mit graphischer Benutzeroberfläche:
* Applikationsinfrastruktur einschließlich Voreinstellungssystem
* Ereignisbetrieb
* Elemente der graphischen Oberfläche wie Fenster, Ansichten und Menüs
* Elemente der Controllerschicht
* [[Sprachanbindung]]en
* Textsystem (Zeichenfolgen mit Attributen)

=== Core Data ===
Core Data stellt eine Modellierungs- und Persistenzschicht mit automatischer Unterstützung für Undo-Funktionalität dar. Es dient dem schnellen Entwurf von Modellen im System des Model-View-Controller-Musters. Core Data enthält Unterstützung für:
* Beschreibung der Modellstruktur
* Ablage von Daten
* XML und SQLite

== Konzepte ==
Cocoa verfolgt einige Konzepte, die auf die dynamische Struktur von Objective-C zugeschnitten sind. Dies dürfte auch der Grund sein, warum Java nicht mehr unterstützt wird. Aufgrund der statischen Struktur (Static-Typing, Early-Binding) von Java lassen sich die Strukturen von Cocoa dort nur eingeschränkt oder aber mit großem Aufwand umsetzen.

=== Model-View-Controller ===
Einerseits ist das [[Model View Controller|MVC-Muster]] in Cocoa strikt umgesetzt, so dass sich die meisten Klassen eindeutig zuordnen lassen. Andererseits wird der hieraus folgende Aufwand durch Unterstützung gelindert. So erlauben etwa Bindings die automatische Synchronisation von Modelwerten in allen relevanten Views, ohne dass der Anwendungsprogrammierer hierzu Code schreiben muss.

=== Class-Cluster ===
Einige Klassen von Cocoa stellen nur den sichtbaren Teil des Eisberges dar. Tatsächlich werden sie nie instanziert, sondern vielmehr zur Laufzeit Instanzen passender, jedoch verborgener Subklassen erzeugt. So verlangt etwa der Anwendungsprogrammierer nach einer Instanz von NSArray, erhält aber je nach Anzahl der Elemente eine Instanz einer Klasse, die er nicht kennt.

=== Laziness ===
Grundsätzlich werden das System belastende Tätigkeiten erst dann vorgenommen, wenn diese erforderlich sind. So modellieren Instanzen der Klasse „NSImage“ Bilder. Die Bilddaten werden allerdings erst dann geladen, wenn sie für eine Operation tatsächlich bekannt sein müssen; das Model wird erst dann und nur insoweit geladen, wie es für die aktuelle Operation nötig ist usw.

=== Ereignisbetrieb und Responder-Chain ===
Cocoa-Applikationen sind strikt ereignisgesteuert. Jede Tätigkeit einer Anwendung erfolgt aufgrund eines äußeren Ereignisses. Ereignisse durchlaufen eine sogenannte „Responder-Chain“, deren Glieder Objekte unterschiedlicher Klassen sind. Jedes dieser Glieder kann ein eingetroffenes Ereignis entnehmen und beantworten oder aber an das nächste Glied weiterleiten.

== Implementierungen außerhalb von Mac OS X/OS X/macOS ==
Neben der in Mac OS X/OS X/macOS enthaltenen Cocoa-API von Apple gibt es auch eine [[Freie Software|freie]], plattformübergreifende Implementierung namens [[GNUstep]]. Diese Nachbildung dient dazu, [[Anwendungsprogramm]]e für Mac OS X ohne großen Aufwand für andere Betriebssysteme zu [[Portierung (Software)|portieren]]. Das Ausführen von für Mac OS X [[Kompilieren|kompilierten]] Anwendungen ist, anders als bei [[Windows]]-Anwendungen unter [[Wine]], meist nicht möglich. GNUstep enthält nicht alle Funktionen von Cocoa,<ref name="GNUstep1">[http://wiki.gnustep.org/index.php/Writing_portable_code#Porting_from_GNUstep_to_Cocoa ''Porting from GNUstep to Cocoa''.] gnustep.org, 27. Mai 2010 (englisch).</ref> was eine einfache Portierung erschweren kann. Besonders wenn die Anwendungen neben Cocoa auf andere APIs von Mac OS X, wie zum Beispiel [[Carbon (Apple)|Carbon]] angewiesen sind, kann die Portierung trotz GNUstep sehr aufwendig werden.<ref name="GNUstep1" /> Da Mac OS X selbst ein [[unixoid]]es System ist, ist die Umsetzung von GNUstep in [[Linux]]- und [[Unix]]-Systemen einfacher und schlanker als in Windows, wo zuerst mit [[MinGW]] die nötige minimale Unix-artige Funktionalität bereitgestellt werden muss.<ref name="GNUstep2">[http://wiki.gnustep.org/index.php/Platform_compatibility#Windows ''Platform compatibility''.] gnustep.org, 27. Mai 2010 (englisch).</ref>

== Literatur ==
* {{Literatur
|Autor=Amin Negm-Awad, Christian Kienle
|Titel=Objective-C und Cocoa Band 2: Fortgeschrittene
|Auflage=1.
|Verlag=SmartBooks Verlag
|Datum=2010
|ISBN=978-3-908497-84-4}}
* {{Literatur
|Autor=Amin Negm-Awad, Christian Kienle
|Hrsg=Horst-Dieter Radke
|Titel=Xcode, Objective-C und Cocoa
|Sammelwerk=Automatisierung und Anwendungsentwicklung auf dem Mac – Einführungen
|Auflage=1.
|Verlag=SmartBooks Publishing
|Datum=2009
|ISBN=978-3-908497-98-1}}
* {{Literatur
|Autor=Amin Negm-Awad
|Titel=Objective-C und Cocoa Band 1: Grundlagen
|Auflage=3./5.
|Verlag=SmartBooks Verlag
|Datum=2012
|ISBN=978-3-908498-08-7}}
* {{Literatur
|Autor=Aaron Hillegass
|Titel=Cocoa Programming for Mac OS X
|Auflage=3.
|Verlag=Addison-Wesley Longman
|Ort=Amsterdam / Upper Saddle River NJ
|Datum=2008
|ISBN=978-0-321-50361-9
|Online=http://www.bignerdranch.com/products/}}
* {{Literatur
|Autor=Aaron Hillegass
|Titel=Cocoa Programmierung für Mac OS X
|Auflage=Übersetzung der 3.
|Verlag=mitp-Verlag, Frechen
|Datum=2008
|ISBN=978-3-8266-5960-7
|Online=http://www.mitp.de/vmi/mitp/detail/pWert/5960/titel/Cocoa}}
* {{Literatur
|Autor=Scott Anguish, Eric M. Buck, Donald A. Yacktman
|Titel=Cocoa Programming
|Verlag=Sams
|Datum=2002
|ISBN=0-672-32230-7
|Online=http://www.cocoaprogramming.net/}}
* {{Literatur
|Autor=James West Davidson
|Titel=Learning Cocoa with Objective-C
|Verlag=O’Reilly
|Ort=Beijing
|Datum=2002
|ISBN=0-596-00301-3}}
* {{Literatur
|Autor=Daniel H. Steinberg
|Titel=Cocoa-Programmierung: Der schnelle Einstieg für Entwickler
|Auflage=1.
|Verlag=O’Reilly
|Datum=2010
|ISBN=978-3-89721-613-6}}
* {{Literatur
|Autor=Holger Hinzberg
|Titel=Modern Objective-C und Cocoa Praxiseinstieg: Programmierung für Mac OS X und iPhone
|Auflage=3.
|Verlag=mitp-Verlag
|Ort=Frechen
|Datum=2014
|ISBN=978-3-8266-9701-2}}
* {{Literatur
|Autor=Holger Hinzberg
|Titel=Mac-Programmierung für Kids
|Auflage=2.
|Verlag=mitp-Verlag
|Ort=Frechen
|Datum=2011
|ISBN=978-3-8266-8684-9}}

== Weblinks ==
* [https://developer.apple.com/legacy/library/documentation/Cocoa/Conceptual/CocoaFundamentals/Introduction/Introduction.html Introduction to Cocoa Fundamentals]
* [http://cocoading.de/ cocoading] – Deutschsprachige Seite zum Buch „Objective-C und Cocoa“
* [http://camelbones.sourceforge.net/ CamelBones] (Cocoa für Perl)
* [http://pyobjc.sourceforge.net/ PyObjC] (Cocoa für Python)
* [http://rubycocoa.sourceforge.net/ RubyCocoa]
* [[b:en:Programming:Cocoa|Wikibooks: Programming:Cocoa]]
* [http://objectiveceeds.com/ ObjectiveCeeds] – Fachartikel zur Cocoa-Programmierung

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Programmierschnittstelle]]
[[Kategorie:MacOS-Betriebssystemkomponente]]
[[Kategorie:Objective-C]]

Cocoa (API) - Versionsgeschichte

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