2019-10-25 iOS资料复习

作者: marlonxlj | 来源:发表于2019-10-25 16:42 被阅读0次

1、分类和扩展有什么区别？可以分别用来做什么？分类有哪些局限性？分类的结构体里面有哪些成员？

答：
①类别中原则上只能增加方法（能添加属性的的原因只是通过runtime解决无setter/getter的问题而已）；
②类扩展不仅可以增加方法，还可以增加实例变量（或者属性），只是该实例变量默认是@private类型的（
用范围只能在自身类，而不是子类或其他地方）；
③类扩展中声明的方法没被实现，编译器会报警，但是类别中的方法没被实现编译器是不会有任何警告的。这是因为类扩展是在编译阶段被添加到类中，而类别是在运行时添加到类中。
④类扩展不能像类别那样拥有独立的实现部分（@implementation部分），也就是说，类扩展所声明的方法必须依托对应类的实现部分来实现。
⑤定义在 .m 文件中的类扩展方法为私有的，定义在 .h 文件（头文件）中的类扩展方法为公有的。类扩展是在 .m 文件中声明私有方法的非常好的方式。

最重要的还是类扩展是在编译阶段被添加到类中，而类别是在运行时添加到类中。
分类方法未实现，编译器也不会报警告。
分类方法与原类中相同会优先调用分类。

分类结构体：

typedef struct objc_category *Category;
struct objc_category {
  char *category_name                          OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类名
  char *class_name                             OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所属的类名
  struct objc_method_list *instance_methods    OBJC2_UNAVAILABLE; // 实例方法列表
  struct objc_method_list *class_methods       OBJC2_UNAVAILABLE; // 类方法列表
  struct objc_protocol_list *protocols         OBJC2_UNAVAILABLE; // 分类所实现的协议列表
}

2、讲一下atomic的实现机制；为什么不能保证绝对的线程安全（最好可以结合场景来说）？

(1)atomic是线程安全的，但它运行效率慢，noatomic不是线程安全的它他效率高
(2)atomic的seter getter内部实现是用了互斥锁来保证seter getter方法在多线程中的安全
(3)nonatomic对象setter和getter方法的实现并么有加互斥锁，所以nonatomic修饰的对象是非线程安全的，同时nonatomic对象setter和getter方法也是非线程安全的，但也正因为没有互斥锁所以性能要比atomic好

3、互斥锁与自旋锁的区别？

互斥锁：线程会从sleep（加锁）——>running（解锁），过程中有上下文的切换，cpu的抢占，信号的发送等开销。
自旋锁：线程一直是running(加锁——>解锁)，死循环检测锁的标志位，机制不复杂
自旋锁缺点：
1、自旋锁一直占用CPU，他在未获得锁的情况下，一直运行－－自旋，所以占用着CPU，如果不能在很短的时间内获得锁，这无疑会使CPU效率降低
2、在用自旋锁时有可能造成死锁，当递归调用时有可能造成死锁，调用有些其他函数也可能造成死锁，如 copy_to_user()、copy_from_user()、kmalloc()等

3、被weak修饰的对象在被释放的时候会发生什么？是如何实现的？知道sideTable么？里面的结构可以画出来么？

被weak修饰的对象在被释放时候会置为nil，不同于assign；

Runtime维护了一个weak表，用于存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash（哈希）表，Key是所指对象的地址，Value是weak指针的地址（这个地址的值是所指对象指针的地址）数组。

1、初始化时：runtime会调用objc_initWeak函数，初始化一个新的weak指针指向对象的地址。
2、添加引用时：objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数， objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向，创建对应的弱引用表。
3、释放时，调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从weak表中删除，最后清理对象的记录。

struct SideTable {
    // 保证原子操作的自旋锁
    spinlock_t slock;
    // 引用计数的 hash 表
    RefcountMap refcnts;
    // weak 引用全局 hash 表
    weak_table_t weak_table;
}

struct weak_table_t {
    // 保存了所有指向指定对象的 weak 指针
    weak_entry_t *weak_entries;
    // 存储空间
    size_t    num_entries;
    // 参与判断引用计数辅助量
    uintptr_t mask;
    // hash key 最大偏移值
    uintptr_t max_hash_displacement;
};

4、Copy和Strong修饰属性

数据源为可变字符串而言，使用copy申明属性，会开辟一块新的内存空间存放值，源数据不论怎么变化，都不会影响copy属性中的值，属于深拷贝；使用strong申明属性，不会开辟新的内存空间，只会引用到源数据内存地址，因此源数据改变，则strong属性也会改变，属于浅拷贝
当原字符串是NSString时，由于是不可变字符串，所以，不管使用strong还是copy修饰，都是指向原来的对象，copy操作只是做了一次浅拷贝。

5、block 修饰copy strong

_NSConcreteGlobalBlock 全局的静态 block，不会访问外部局部变量（显然包括无外部变量或者全局变量）。
_NSConcreteStackBlock 保存在栈中的 block，当函数返回时会被销毁。
_NSConcreteMallocBlock 保存在堆中的 block，当引用计数为 0 时会被销毁

block内部没有调用外部局部变量时存放在全局区(ARC和MRC下均是)
block使用了外部局部变量,这种情况也正是我们平时所常用的方式。MRC：Block的内存地址显示在栈区,栈区的特点就是创建的对象随时可能被销毁,一旦被销毁后续再次调用空对象就可能会造成程序崩溃,在对block进行copy后,block存放在堆区.所以在使用Block属性时使用copy修饰。但是ARC中的Block都会在堆上的，系统会默认对Block进行copy操作
用copy，strong修饰block在ARC和MRC都是可以的，都是在堆区

补充：一个block要使用self，会处理成在外部声明一个weak变量指向self，然而为何有时会出现在block里又声明一个strong变量指向weakSelf？

原因：block会把写在block里的变量copy一份，如果直接在block里使用self，（self对变量默认是强引用）self对block持有，block对self持有，导致循环引用，所以这里需要声明一个弱引用weakSelf，让block引用weakSelf，打破循环引用。
而这样会导致另外一个问题，因为weakSelf是对self的弱引用，如果这个时候控制器pop或者其他的方式引用计数为0，就会释放，如果这个block是异步调用而且调用的时候self已经释放了，这个时候weakSelf已就变成了nil。
当控制器（也可以是其他的控件）pop回来之后（或者一些其他的原因导致释放），网络请求完成，如果这个时候需要控制器做出反映，需要strongSelf再对weakSelf强引用一下。
但是，你可能会疑问，strongSelf对weakSelf强引用，weakSelf对self弱引用，最终不也是对self进行了强引用，会导致循环引用吗。不会的，因为strongSelf是在block里面声明的一个指针，当block执行完毕后，strongSelf会释放，这个时候将不再强引用weakSelf，所以self会正确的释放

6、关联对象有什么应用，系统如何管理关联对象？其被释放的时候需要手动将所有的关联对象的指针置空么？

可以不改变源码的情况下增加实例变量。
可与分类配合使用，为分类增加属性。（类别是不能添加成员变量的（property本质也是成员变量 = var + setter、getter），原因是因为一个类的内存大小是固定的，一个雷在load方法执行前就已经加载在内存之中，大小已固定）

AssociationsManager

AssociationsManager里面是由一个静态AssociationsHashMap来存储所有的关联对象的。这相当于把所有对象的关联对象都存在一个全局map里面。而map的的key是这个对象的指针地址（任意两个不同对象的指针地址一定是不同的），而这个map的value又是另外一个AssociationsHashMap，里面保存了关联对象的kv对。

class AssociationsManager {
    static OSSpinLock _lock;
    static AssociationsHashMap *_map;               // associative references:  object pointer -> PtrPtrHashMap.
public:
    AssociationsManager()   { OSSpinLockLock(&_lock); }
    ~AssociationsManager()  { OSSpinLockUnlock(&_lock); }

    AssociationsHashMap &associations() {
        if (_map == NULL)
            _map = new AssociationsHashMap();
        return *_map;
    }
};

销毁
在obj dealloc时候会调用object_dispose，检查有无关联对象，有的话_object_remove_assocations删除

id 
object_dispose(id obj)
{
    if (!obj) return nil;
    // 销毁对象
    objc_destructInstance(obj);    
  // 释放内存
    free(obj);

    return nil;
}

void *objc_destructInstance(id obj) 
{
    if (obj) {
        // Read all of the flags at once for performance.
        bool cxx = obj->hasCxxDtor();
        bool assoc = obj->hasAssociatedObjects();

        // This order is important.
        // C++ 析构
        if (cxx) object_cxxDestruct(obj);
        // 移除 Associated Object
        if (assoc) _object_remove_assocations(obj);
        // ARC 下调用实例变量的 release 方法，移除 weak 引用
        obj->clearDeallocating();
    }

    return obj;
}

7、KVO的底层实现？如何取消系统默认的KVO并手动触发（给KVO的触发设定条件：改变的值符合某个条件时再触发KVO）？

当观察某对象 A 时，KVO 机制动态创建一个对象A当前类的子类，并为这个新的子类重写了被观察属性 keyPath 的 setter 方法。setter 方法随后负责通知观察对象属性的改变状况。
Apple 使用了 isa 混写（isa-swizzling）来实现 KVO 。当观察对象A时，KVO机制动态创建一个新的名为：NSKVONotifying_A 的新类，该类继承自对象A的本类，且 KVO 为 NSKVONotifying_A 重写观察属性的 setter 方法，setter 方法会负责在调用原 setter 方法之前和之后，通知所有观察对象属性值的更改情况。

修改

使用方法,可实现取消系统kvo，自己触发，也就可控。

+(BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key{
    if ([key isEqualToString:@"name"]) {
        return NO;
    }else{
        return [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
    }
}
-(void)setName:(NSString *)name{
    
    if (_name!=name) {
        
        [self willChangeValueForKey:@"name"];
        _name=name;
        [self didChangeValueForKey:@"name"];
    }
      
}

8、Autoreleasepool所使用的数据结构是什么？AutoreleasePoolPage结构体了解么？

在没有手加Autorelease Pool的情况下，Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的，而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop

2530231-3532aca36384ac8c.jpg

AutoreleasePool并没有单独的结构，而是由若干个AutoreleasePoolPage以双向链表的形式组合而成（分别对应结构中的parent指针和child指针）。* AutoreleasePool是按线程一一对应的（结构中的thread指针指向当前线程）。* AutoreleasePoolPage每个对象会开辟4096字节内存（也就是虚拟内存一页的大小），除了上面的实例变量所占空间，剩下的空间全部用来储存autorelease对象的地址。* 上面的id next指针作为游标指向栈顶最新add进来的autorelease对象的下一个位置。 一个AutoreleasePoolPage的空间被占满时，会新建一个AutoreleasePoolPage对象，连接链表，后来的autorelease对象在新的page加入。

9、iOS 中内省的几个方法？class方法和objc_getClass方法有什么区别?

判断对象类型:
-(BOOL) isKindOfClass: 判断是否是这个类或者这个类的子类的实例
-(BOOL) isMemberOfClass: 判断是否是这个类的实例

判断对象or类是否有这个方法
-(BOOL) respondsToSelector: 判读实例是否有这样方法
+(BOOL) instancesRespondToSelector: 判断类是否有这个方法

object_getClass:获得的是isa的指向
self.class:当self是实例对象的时候，返回的是类对象，否则则返回自身。
类方法class，返回的是self，所以当查找meta class时，需要对类对象调用object_getClass方法

10、RunLoop的作用是什么？它的内部工作机制了解么？

runloop原理

11、哪些场景可以触发离屏渲染？

shouldRasterize（光栅化）
masks（遮罩）
shadows（阴影）
edge antialiasing（抗锯齿）
group opacity（不透明）
复杂形状设置圆角等
渐变

12、AppDelegate如何瘦身？

苹果的官方文档都建议应该由AppDelegate来处理这些工作：
1.app的启动代码；
2.响应app的状态，比如app切换到后台和前台等状态；
3.响应外部传递给app的通知，比如说push，low-memory warnings；
4.决定了app的状态是否应该保存或者恢复；
5.响应不是发送给特定view或者vc，而是发送给app本身的事件；
6.用来保存一些不属于特定vc的数据。
第三方一些瘦身的库

13、反射是什么？可以举出几个应用场景么?

系统Foundation框架为我们提供了一些方法反射的API，我们可以通过这些API执行将字符串转为SEL等操作。由于OC语言的动态性，这些操作都是发生在运行时的。

// SEL和字符串转换
FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromSelector(SEL aSelector);
FOUNDATION_EXPORT SEL NSSelectorFromString(NSString *aSelectorName);
// Class和字符串转换
FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromClass(Class aClass);
FOUNDATION_EXPORT Class __nullable NSClassFromString(NSString *aClassName);
// Protocol和字符串转换
FOUNDATION_EXPORT NSString *NSStringFromProtocol(Protocol *proto) NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
FOUNDATION_EXPORT Protocol * __nullable NSProtocolFromString(NSString *namestr) NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

// 假设从服务器获取JSON串，通过这个JSON串获取需要创建的类为ViewController，并且调用这个类的getDataList方法。
Class class = NSClassFromString(@"ViewController");
ViewController *vc = [[class alloc] init];
SEL selector = NSSelectorFromString(@"getDataList");
[vc performSelector:selector];

14、App 启动优化策略？最好结合启动流程来说

App启动过程
解析Info.plist
加载相关信息，例如如闪屏
沙箱建立、权限检查
Mach-O加载
如果是胖二进制文件，寻找合适当前CPU类别的部分
加载所有依赖的Mach-O文件（递归调用Mach-O加载的方法）
定位内部、外部指针引用，例如字符串、函数等
执行声明为attribute((constructor))的C函数
加载类扩展（Category）中的方法
C++静态对象加载、调用ObjC的 +load 函数

程序执行
调用main()

调用UIApplicationMain()

调用applicationWillFinishLaunching

main之前的优化

动态库加载越多，启动越慢。

ObjC类越多，启动越慢

C的constructor函数越多，启动越慢

C++静态对象越多，启动越慢

ObjC的+load越多，启动越慢

main之后的优化

rootViewController及其childViewController的加载、view及其subviews的加载

具体做法可以打点记录各种vc view的初始化时间。

主要还是针对不同业务的优化，在我的项目中，有个后台串行的队列，去初始化各种不需要立即加载的资源，注册各种三方。

15、App 无痕埋点的思路了解么？你认为理想的无痕埋点系统应该具备哪些特点？

无痕埋点就是记录所有的事件，需要的时候去查询。
可分为两种

用户点击事件

button 手势的点击，这个可以hook相关的方法，addtarget 等，去埋点，通过view获取vc名，view的层级信息（在vc的第几个subview层级）
事件 hook的系统类 hook的系统方法
按钮的点击 UIApplication sendAction:to: from:forEvent:
手势操作 UIGestureRecognizer initWithTarget:action: addTarget:action:
列表点击 UITableView和UICollectionView setDelegate:、tableView:didSelectRowAtIndexPath:、collectionView:didSelectItemAtIndexPath:等
系统弹窗 UIAlertView setDelegate:、alertView:clickedButtonAtIndex:
（2）页面事件拦截
事件 hook的系统类 hook的系统方法
页面事件 UIVIewController viewDidLoad 、viewWillAppear: 、viewDidAppear: 、viewWillDisappear:等生命周期方法:
系统导航栏返回按钮 UINavigationController navigationBar:didPopItem:

非点击事件

进入，离开vc的信息，这个hook vc的相应方法也可达到。

如何使用

需要查找某个按钮的点击，需要在相应版本上获取按钮所在vc的subview层级信息，去上报系统中查询。

log上报

无痕埋点log量是很大的，实时上传是不可取的。我的方案是，后台写入log，wifi环境下达到一定大小上传（2m）。

16、有哪些情况会导致app崩溃，分别可以用什么方法拦截并化解？

1、NSInvalidArgumentException 异常
向容器加入nil，引起的崩溃。hook容器添加方法，进行判断。
https://github.com/jasenhuang/NSObjectSafe
2、 SIGSEGV 异常
SIGSEGV是当SEGV发生的时候，让代码终止的标识。当去访问没有被开辟的内存或者已经被释放的内存时，就会发生这样的异常。另外，在低内存的时候，也可能会产生这样的异常。
3、 NSRangeException 异常
造成这个异常，就是越界异常了，在iOS中我们经常碰到的越界异常有两种，一种是数组越界，一种字符串截取越界
4、SIGPIPE 异常
先解释一下什么是SIGPIPE异常，通俗一点的描述是这样的：对一个端已经关闭的socket调用两次write，第二次write将会产生SIGPIPE信号，该信号默认结束进程。
SIGABRT 异常这是一个让程序终止的标识，会在断言、app内部、操作系统用终止方法抛出。通常发生在异步执行系统方法的时候。如CoreData、NSUserDefaults等，还有一些其他的系统多线程操作。注意：这并不一定意味着是系统代码存在bug，代码仅仅是成了无效状态，或者异常状态。

17、有哪些情况会导致app卡顿，分别可以用什么方法来避免？

分cpu卡和gpu卡顿。
主线程耗时操作
线程爆炸
滑动页面渲染卡顿（离屏渲染）
图像渲染解码
查看xcode的cpu占用。
使用instrument 查看耗时代码。查看渲染耗时问题。

18、App 网络层有哪些优化策略？

Api请求过程
当我们向服务器发送一个请求的时候，做了以下事情：
1.DNS Lookup
2.TCP Handshake
3.TLS或SSL Handshake
4.TCP/HTTP Request/Response
1、优化DNS解析和缓存
2、网络质量检测（根据网络质量来改变策略）
3、提供网络服务优先级和依赖机制
4、提供网络服务重发机制
5、减少数据传输量
6、优化海外网络性能

19、了解编译的过程么？分为哪几个步骤？

LLVM编译器
源代码 --> 预处理器 --> 编译器 --> 汇编 --> 机器码 --> 链接 --> 可执行文件

clang是实际的编译命令
-x      objective-c 指定了编译的语言
-arch   x86_64制定了编译的架构，类似还有arm7等
-fobjc-arc 一些列-f开头的，指定了采用arc等信息。这个也就是为什么你可以对单独的一个.m文件采用非ARC编程。
-Wno-missing-field-initializers 一系列以-W开头的，指的是编译的警告选项，通过这些你可以定制化编译选项
-DDEBUG=1 一些列-D开头的，指的是预编译宏，通过这些宏可以实现条件编译
-iPhoneSimulator10.1.sdk 制定了编译采用的iOS SDK版本
-I 把编译信息写入指定的辅助文件
-F 链接所需要的Framework
-c ClassName.c 编译文件
-o ClassName.o 编译产物

过程如果下:

链接需要的Framework，例如Foundation.framework,AFNetworking.framework,ALiPay.fframework
编译xib文件
拷贝xib，图片等资源文件到结果目录
编译ImageAssets
处理info.plist
执行CocoaPod脚本
拷贝Swift标准库
创建.app文件和对其签名

最后生成二进制文件

21、静态链接了解么？静态库和动态库的区别？

库：库就是写好的、现有的、成熟的程序代码的集合。
静态库：链接时会被完整的复制到可执行文件中，被多次使用就有多份拷贝。
动态库：链接时不复制，程序运行时由系统动态加载到内存，系统只加载一次，多个程序共用，节省内存。

22、内存的几大区域，各自的职能分别是什么？

栈区: 局部变量和方法实参* 堆区:OC中使用new方法创建的对象,被创建对象的所有成员变量保存在堆区中.* BSS段(也叫静态区):
教科书:未被初始化的全局变量和静态变量.
Xcode8中: 全局变量和静态变量,不管有没有被初始化,都存放在BSS段中.验证见本篇中的案例.* 常量区(也叫数据段):
教科书: 存储已经初始化的全局变量,静态变量,常量.
xcode8: 存储常量* 代码段: 程序的代码.