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Objective-C 在 Mac OS 菜单与工具栏管理中的应用

2021-09-062.5k 阅读

Mac OS 菜单与工具栏概述

在 Mac OS 应用程序开发中，菜单与工具栏是用户与应用程序进行交互的重要界面元素。菜单提供了一组命令的集合，用户可以通过点击菜单项来执行特定的操作。而工具栏则以图标按钮的形式提供了常用操作的快捷方式，方便用户快速访问。

菜单结构

Mac OS 的菜单通常由菜单栏、应用程序菜单、文件菜单、编辑菜单等标准菜单以及自定义菜单组成。菜单栏位于屏幕顶部，始终可见，包含了应用程序相关的所有菜单。应用程序菜单包含了关于应用程序的基本信息以及退出应用程序的命令。文件菜单用于处理文件相关的操作，如新建、打开、保存等。编辑菜单则提供了常见的文本编辑操作，如复制、粘贴、撤销等。

工具栏特点

工具栏一般位于应用程序窗口的顶部或底部，包含了一系列的图标按钮。这些按钮的功能与菜单中的某些命令相对应，但通过图形化的方式呈现，使用户能够更直观、更快速地执行操作。工具栏可以根据用户的需求进行自定义，用户可以添加、删除或重新排列工具栏上的按钮。

Objective-C 操作菜单

Objective-C 为 Mac OS 应用程序开发提供了丰富的 API 来管理菜单。下面我们将详细介绍如何使用 Objective-C 创建和管理菜单。

创建菜单栏

在 Objective-C 中，我们可以通过 NSMenu 类来创建和管理菜单。首先，我们需要创建一个 NSMenu 对象来表示菜单栏。

NSMenu *mainMenu = [[NSMenu alloc] initWithTitle:@"MainMenu"];

上述代码创建了一个名为 MainMenu 的菜单栏。

添加菜单

创建好菜单栏后，我们可以向菜单栏中添加各个具体的菜单。例如，添加一个文件菜单：

NSMenu *fileMenu = [[NSMenu alloc] initWithTitle:@"File"];
[mainMenu addItemWithTitle:@"File" action:nil keyEquivalent:@"" submenu:fileMenu];

这里先创建了一个文件菜单 fileMenu，然后使用 addItemWithTitle:action:keyEquivalent:submenu: 方法将文件菜单添加到主菜单栏 mainMenu 中。

添加菜单项

接下来，我们向文件菜单中添加具体的菜单项，如新建、打开、保存等。

NSMenuItem *newMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"New" action:@selector(newDocument:) keyEquivalent:@"n"];
[fileMenu addItem:newMenuItem];

NSMenuItem *openMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"Open" action:@selector(openDocument:) keyEquivalent:@"o"];
[fileMenu addItem:openMenuItem];

NSMenuItem *saveMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"Save" action:@selector(saveDocument:) keyEquivalent:@"s"];
[fileMenu addItem:saveMenuItem];

上述代码分别创建了新建、打开和保存菜单项，并为每个菜单项指定了标题、对应的操作方法以及快捷键。

菜单项操作实现

当用户点击菜单项时，会触发对应的操作方法。我们需要在视图控制器或其他相关类中实现这些操作方法。

- (void)newDocument:(id)sender {
    // 实现新建文档的逻辑
    NSLog(@"New document action triggered.");
}

- (void)openDocument:(id)sender {
    // 实现打开文档的逻辑
    NSLog(@"Open document action triggered.");
}

- (void)saveDocument:(id)sender {
    // 实现保存文档的逻辑
    NSLog(@"Save document action triggered.");
}

在上述示例中，我们简单地在控制台输出了操作被触发的信息，实际应用中应根据具体需求实现相应的功能。

动态更新菜单状态

有时候，我们需要根据应用程序的状态动态更新菜单项的状态，比如禁用某些菜单项。我们可以通过监听应用程序状态的变化，并在相应的方法中更新菜单项的 enabled 属性来实现。

// 假设我们有一个布尔变量表示文档是否已保存
BOOL isDocumentSaved = YES;
saveMenuItem.enabled = isDocumentSaved;

当 isDocumentSaved 为 NO 时，保存菜单项将被禁用，用户无法点击。

Objective-C 操作工具栏

Objective-C 同样提供了强大的功能来管理 Mac OS 的工具栏。

创建工具栏

在 Objective-C 中，我们使用 NSToolbar 类来创建工具栏。首先，在视图控制器的 viewDidLoad 方法中初始化工具栏。

NSToolbar *toolbar = [[NSToolbar alloc] initWithIdentifier:@"MyToolbar"];
toolbar.delegate = self;
toolbar.displayMode = NSToolbarDisplayModeIconOnly;
self.toolbar = toolbar;

上述代码创建了一个标识符为 MyToolbar 的工具栏，并设置了代理和显示模式为仅显示图标。

定义工具栏项目

我们需要定义工具栏上显示的项目。这可以通过实现 NSToolbarDelegate 协议中的方法来完成。

- (NSArray<NSToolbarItem *> *)toolbarAllowedItemIdentifiers:(NSToolbar *)toolbar {
    return @[
        @"NewItem",
        @"OpenItem",
        @"SaveItem"
    ];
}

- (NSArray<NSToolbarItem *> *)toolbarDefaultItemIdentifiers:(NSToolbar *)toolbar {
    return @[
        @"NewItem",
        @"OpenItem",
        @"SaveItem"
    ];
}

- (NSToolbarItem *)toolbar:(NSToolbar *)toolbar itemForItemIdentifier:(NSString *)itemIdentifier willBeInsertedIntoToolbar:(BOOL)flag {
    NSToolbarItem *toolbarItem = nil;
    if ([itemIdentifier isEqualToString:@"NewItem"]) {
        toolbarItem = [[NSToolbarItem alloc] initWithItemIdentifier:@"NewItem"];
        toolbarItem.label = @"New";
        toolbarItem.image = [NSImage imageNamed:@"NSNewTemplate"];
        toolbarItem.target = self;
        toolbarItem.action = @selector(newDocument:);
    } else if ([itemIdentifier isEqualToString:@"OpenItem"]) {
        toolbarItem = [[NSToolbarItem alloc] initWithItemIdentifier:@"OpenItem"];
        toolbarItem.label = @"Open";
        toolbarItem.image = [NSImage imageNamed:@"NSOpenTemplate"];
        toolbarItem.target = self;
        toolbarItem.action = @selector(openDocument:);
    } else if ([itemIdentifier isEqualToString:@"SaveItem"]) {
        toolbarItem = [[NSToolbarItem alloc] initWithItemIdentifier:@"SaveItem"];
        toolbarItem.label = @"Save";
        toolbarItem.image = [NSImage imageNamed:@"NSSaveTemplate"];
        toolbarItem.target = self;
        toolbarItem.action = @selector(saveDocument:);
    }
    return toolbarItem;
}

上述代码定义了工具栏允许的项目标识符、默认显示的项目标识符，并为每个项目创建了对应的 NSToolbarItem 对象，设置了项目的标签、图标、目标和操作方法。

自定义工具栏

用户可以通过点击工具栏上的自定义按钮来对工具栏进行自定义。我们可以在 NSToolbarDelegate 协议的 toolbarWillAddItem: 方法中处理用户添加项目的操作。

- (void)toolbarWillAddItem:(NSNotification *)notification {
    NSDictionary *userInfo = notification.userInfo;
    NSToolbarItem *item = userInfo[NSToolbarItemName];
    // 处理添加项目的逻辑，例如更新应用程序状态
}

同样，在 toolbarDidRemoveItem: 方法中处理用户移除项目的操作。

- (void)toolbarDidRemoveItem:(NSNotification *)notification {
    NSDictionary *userInfo = notification.userInfo;
    NSToolbarItem *item = userInfo[NSToolbarItemName];
    // 处理移除项目的逻辑，例如更新应用程序状态
}

工具栏与菜单的关联

为了保持用户体验的一致性，我们通常希望工具栏上的按钮功能与菜单中的相应命令保持一致。这可以通过将工具栏按钮的 action 方法与菜单命令的 action 方法设置为相同来实现。如前面的代码示例中，工具栏上新建、打开和保存按钮的 action 方法与菜单中对应菜单项的 action 方法都是 newDocument:、openDocument: 和 saveDocument:。

高级菜单与工具栏管理

上下文菜单

上下文菜单是在用户右键点击特定区域时弹出的菜单。在 Objective-C 中，我们可以通过 NSMenu 和 NSResponder 类来创建上下文菜单。首先，创建一个上下文菜单。

NSMenu *contextMenu = [[NSMenu alloc] initWithTitle:@"ContextMenu"];
NSMenuItem *contextMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"Context Action" action:@selector(contextAction:) keyEquivalent:@""];
[contextMenu addItem:contextMenuItem];

然后，在视图或视图控制器中注册成为第一响应者，并实现 rightMouseDown: 方法来显示上下文菜单。

- (BOOL)acceptsFirstResponder {
    return YES;
}

- (void)rightMouseDown:(NSEvent *)event {
    [NSMenu popUpContextMenu:contextMenu withEvent:event forView:self.view];
}

- (void)contextAction:(id)sender {
    // 实现上下文菜单操作的逻辑
    NSLog(@"Context action triggered.");
}

上述代码实现了一个简单的上下文菜单，当用户右键点击视图时，会弹出上下文菜单，点击菜单项会触发相应的操作。

菜单分隔符

在菜单中，我们经常需要使用分隔符来对菜单项进行分组，提高菜单的可读性。在 Objective-C 中，添加菜单分隔符非常简单。

NSMenuItem *separatorItem = [NSMenuItem separatorItem];
[fileMenu addItem:separatorItem];

上述代码在文件菜单中添加了一个分隔符。

工具栏按钮样式定制

除了使用默认的图标和样式，我们还可以对工具栏按钮进行样式定制。例如，我们可以设置按钮的背景颜色、边框样式等。

// 假设我们有一个自定义的工具栏按钮类
@interface CustomToolbarButton : NSButton
@end

@implementation CustomToolbarButton
- (void)drawRect:(NSRect)dirtyRect {
    [super drawRect:dirtyRect];
    // 定制按钮的绘制逻辑，例如设置背景颜色
    NSColor *backgroundColor = [NSColor lightGrayColor];
    [backgroundColor setFill];
    NSRectFill(dirtyRect);
}
@end

// 在创建工具栏项目时使用自定义按钮
if ([itemIdentifier isEqualToString:@"CustomItem"]) {
    CustomToolbarButton *customButton = [[CustomToolbarButton alloc] initWithFrame:NSMakeRect(0, 0, 32, 32)];
    [customButton setImage:[NSImage imageNamed:@"CustomImage"]];
    customButton.target = self;
    customButton.action = @selector(customAction:);
    NSToolbarItem *toolbarItem = [[NSToolbarItem alloc] initWithItemIdentifier:@"CustomItem"];
    [toolbarItem setView:customButton];
    return toolbarItem;
}

上述代码创建了一个自定义的工具栏按钮类 CustomToolbarButton，并在 drawRect: 方法中定制了按钮的背景颜色。在创建工具栏项目时，将自定义按钮设置为工具栏项目的视图。

响应系统事件

在 Mac OS 应用程序中，菜单和工具栏可能需要响应一些系统事件，如应用程序进入后台或前台。我们可以通过监听相应的通知来处理这些事件。

// 在视图控制器的初始化方法中注册通知
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(applicationDidEnterBackground:) name:NSApplicationDidEnterBackgroundNotification object:nil];
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserver:self selector:@selector(applicationWillEnterForeground:) name:NSApplicationWillEnterForegroundNotification object:nil];
}

// 处理应用程序进入后台事件
- (void)applicationDidEnterBackground:(NSNotification *)notification {
    // 例如禁用某些菜单项或工具栏按钮
    saveMenuItem.enabled = NO;
}

// 处理应用程序进入前台事件
- (void)applicationWillEnterForeground:(NSNotification *)notification {
    // 恢复菜单项或工具栏按钮的状态
    saveMenuItem.enabled = YES;
}

上述代码通过监听 NSApplicationDidEnterBackgroundNotification 和 NSApplicationWillEnterForegroundNotification 通知，在应用程序进入后台和前台时分别禁用和启用保存菜单项。

国际化与本地化

在开发 Mac OS 应用程序时，国际化和本地化是非常重要的。这确保了应用程序能够在不同语言和地区的用户中使用。

菜单与工具栏文本本地化

对于菜单和工具栏上的文本，我们可以通过创建本地化字符串文件来实现本地化。首先，在项目导航器中选择项目，然后点击“Info”标签。在“Localizations”部分添加需要支持的语言。

接下来，在项目中创建一个新的文件，选择“Strings File”，命名为“Localizable.strings”。在这个文件中，为不同语言添加对应的文本翻译。例如，对于英语和中文：

English (Localizable.strings)

"New" = "New";
"Open" = "Open";
"Save" = "Save";

Chinese (Localizable.strings)

"New" = "新建";
"Open" = "打开";
"Save" = "保存";

在代码中，我们使用 NSLocalizedString 宏来获取本地化的字符串。

NSMenuItem *newMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:NSLocalizedString(@"New", nil) action:@selector(newDocument:) keyEquivalent:@"n"];

图标本地化

对于工具栏图标，我们可以通过为不同语言创建不同的图标文件，并在代码中根据当前语言环境加载相应的图标。假设我们有两个图标文件“NewIcon_en.png”和“NewIcon_zh.png”分别对应英语和中文。

NSString *languageCode = [[NSLocale preferredLanguages] firstObject];
NSString *iconName = nil;
if ([languageCode hasPrefix:@"en"]) {
    iconName = @"NewIcon_en";
} else if ([languageCode hasPrefix:@"zh"]) {
    iconName = @"NewIcon_zh";
}
NSImage *newIcon = [NSImage imageNamed:iconName];
toolbarItem.image = newIcon;

上述代码根据当前系统的首选语言加载相应的图标文件。

性能优化

在管理菜单和工具栏时，性能优化也是需要考虑的重要方面。

懒加载菜单和工具栏项目

对于一些不常用的菜单或工具栏项目，我们可以采用懒加载的方式，即只有在需要时才创建和加载这些项目。这样可以减少应用程序启动时的资源消耗。

// 假设我们有一个不常用的菜单项
@property (nonatomic, strong) NSMenuItem *uncommonMenuItem;

- (NSMenuItem *)uncommonMenuItem {
    if (!_uncommonMenuItem) {
        _uncommonMenuItem = [[NSMenuItem alloc] initWithTitle:@"Uncommon Action" action:@selector(uncommonAction:) keyEquivalent:@""];
    }
    return _uncommonMenuItem;
}

// 在需要时添加该菜单项
[fileMenu addItem:self.uncommonMenuItem];

上述代码通过属性的 getter 方法实现了菜单项的懒加载。

优化图形资源

工具栏图标等图形资源可能会占用较大的内存。我们可以对图形资源进行优化，例如使用合适的图像格式（如 PNG 格式对于简单图标具有较好的压缩效果），并根据不同的屏幕分辨率提供相应的高分辨率图像。在加载图像时，使用 NSImage 的 initWithContentsOfFile: 方法而不是 imageNamed: 方法，因为 imageNamed: 会自动缓存图像，可能会导致不必要的内存占用。

NSString *imagePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"NewIcon" ofType:@"png"];
NSImage *newIcon = [[NSImage alloc] initWithContentsOfFile:imagePath];
toolbarItem.image = newIcon;

减少不必要的重绘

菜单和工具栏的频繁重绘会影响性能。我们可以通过合理设置 needsDisplay 属性来避免不必要的重绘。例如，只有在菜单项的状态发生实质性变化（如启用/禁用状态改变）时，才设置 needsDisplay 为 YES。

// 假设保存菜单项的启用状态发生变化
if (saveMenuItem.enabled != isDocumentSaved) {
    saveMenuItem.enabled = isDocumentSaved;
    [saveMenuItem setNeedsDisplay:YES];
}

通过以上方法，可以有效地优化 Mac OS 应用程序中菜单与工具栏的性能，提升用户体验。

与其他框架集成

在实际开发中，Objective-C 应用程序通常需要与其他框架进行集成，以实现更丰富的功能。

与 Core Data 集成

如果应用程序使用 Core Data 进行数据持久化，菜单和工具栏的操作可能需要与 Core Data 进行交互。例如，保存菜单项可能需要将数据保存到 Core Data 存储中。

- (void)saveDocument:(id)sender {
    NSManagedObjectContext *context = self.managedObjectContext;
    // 执行保存数据到 Core Data 的操作
    NSError *error = nil;
    if (![context save:&error]) {
        NSLog(@"Error saving data: %@", error);
    }
}

上述代码在保存菜单项的操作方法中，获取 Core Data 的管理对象上下文，并执行保存操作。

与 Network 框架集成

对于需要网络操作的应用程序，工具栏按钮或菜单项可能会触发网络请求。例如，一个刷新按钮可能会从服务器获取最新的数据。

#import <Network/Network.h>

- (void)refreshData:(id)sender {
    NWPathMonitor *pathMonitor = [NWPathMonitor new];
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    [pathMonitor startWithQueue:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) handler:^(NWPath * _Nonnull path) {
        if (path.status == NWPathStatusSatisfied) {
            // 执行网络请求的逻辑
            NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
            NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://example.com/api/data"];
            NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
                if (data) {
                    // 处理获取到的数据
                    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                        // 更新 UI
                        [weakSelf updateUIWithData:data];
                    });
                }
            }];
            [task resume];
        }
    }];
}

上述代码在刷新按钮的操作方法中，使用 NWPathMonitor 监测网络状态，当网络状态满足时，通过 NSURLSession 发起网络请求，并在获取到数据后更新 UI。

与 Interface Builder 集成

Interface Builder 是 Xcode 中用于可视化设计用户界面的工具。我们可以在 Interface Builder 中创建和设计菜单与工具栏，然后通过连接 IBOutlet 和 IBAction 与 Objective-C 代码进行交互。 在 Interface Builder 中，打开 MainMenu.xib 文件，我们可以直观地创建菜单结构、添加菜单项，并设置菜单项的属性。然后，在视图控制器的头文件中声明 IBOutlet 和 IBAction。

#import <Cocoa/Cocoa.h>

@interface ViewController : NSViewController

@property (nonatomic, weak) IBOutlet NSMenuItem *saveMenuItem;

- (IBAction)saveDocument:(id)sender;

@end

在实现文件中，我们可以像之前一样实现保存菜单项的操作方法。

#import "ViewController.h"

@implementation ViewController

- (IBAction)saveDocument:(id)sender {
    // 实现保存文档的逻辑
    NSLog(@"Save document action triggered.");
}

@end

通过这种方式，我们可以利用 Interface Builder 的可视化设计功能，提高开发效率，同时保持代码与界面的清晰分离。

通过以上对 Objective-C 在 Mac OS 菜单与工具栏管理中的详细介绍，包括基本操作、高级管理、国际化、性能优化以及与其他框架的集成，开发者可以全面掌握如何使用 Objective-C 创建出功能丰富、用户体验良好的 Mac OS 应用程序界面。无论是小型工具应用还是大型专业软件，合理运用这些技术都将为应用程序增色不少。