过去一年的iOS面试总结，

作者: iOS鑫 | 来源:发表于2021-03-24 14:49 被阅读0次

去年随着疫情的到来，我也失业了。一边忙着抵抗病毒，一边还得继续准备面试。又该准备“造火箭”了，去了继续“拧螺丝”，下面是自己最近的一些总结，也会在后面的面试中，遇到的面试问题，也一并记录一下。

如有编写有问题，可以留言。不可避免的有错别字，望见谅！

如果您也是个面试者，碰到面问题，可以留言、私信交流一下。

如果你还想看其他面试题，可以移步到2017年面试题

1. ARC帮我们做了什么？

使用LVVM + Runtime 结合帮我管理对象的生命周期

LVVM 帮我们在代码合适的地方添加release、retarn、autorelease等添加计数器或者减少计数器操作

Runtime 帮我们像__weak、copy等关键字的操作

2.initialize和load是如何调用的？它们会多次调用吗？

load方法说在应用加载的时候，Runtime直接拿到load的IMP直接去调用的，而不是像其他方式根据objc_msgSend(消息机制)来调用方法的

load_images(const char *path __unused, const struct mach_header *mh) {

// 准备class 和category

prepare_load_methods((const headerType *)mh);

// 调用load方法

call_load_methods();

}

void prepare_load_methods(const headerType *mhdr) {

classref_t *classlist =

_getObjc2NonlazyClassList(mhdr, &amp;count);

for (i = 0; i &lt; count; i++) {

schedule_class_load(remapClass(classlist[i]));

}

category_t **categorylist = _getObjc2NonlazyCategoryList(mhdr, &amp;count);

for (i = 0; i &lt; count; i++) {

category_t *cat = categorylist[i];

add_category_to_loadable_list(cat);

}

}

static void schedule_class_load(Class cls) {

// 开始递归，加载superclass

schedule_class_load(cls-&gt;superclass);

add_class_to_loadable_list(cls);

}

void call_load_methods(void) {

do {

while (loadable_classes_used &gt; 0) {

call_class_loads();

}

more_categories = call_category_loads();

} while (loadable_classes_used &gt; 0  ||  more_categories);

}

static void call_class_loads(void) {

// 在此add_class_to_loadable_list 里面准备了所有重写load的方法的类

struct loadable_class *classes = loadable_classes;

// Call all +loads for the detached list.

for ( int i = 0; i &lt; used; i++) {

Class cls = classes[i].cls;

// 获取到load 方法的imp

load_method_t load_method = (load_method_t)classes[i].method;

// 调用laod 方法

(*load_method)(cls, SEL_load);

}

}

static bool call_category_loads(void) {

// 在prepare_load_methods 方法里面准备了所有重新load方法的category

struct loadable_category *cats = loadable_categories;

for (int i = 0; i &lt; used; i++) {

// 获取到catgegory

Category cat = cats[i].cat;

// 获取category 的load 方法的IMP实现

load_method_t load_method = (load_method_t)cats[i].method;

cls = _category_getClass(cat);

if (cls  &amp;&amp;  cls-&gt;isLoadable()) {

// 调用load方法

(*load_method)(cls, SEL_load);

}

}

}

void _class_initialize(Class cls) {

supercls = cls-&gt;superclass;

if (supercls  &amp;&amp;  !supercls-&gt;isInitialized()) {

// 又是个递归

_class_initialize(supercls);

}

// 调用 initialize方法

callInitialize(cls);

}

// objc_msgSend 调用 initialize 方法

void callInitialize(Class cls) {

// **注意：因为使用了objc_msgSend,有可能调用class的 initialize **

objc_msgSend(cls, SEL_initialize);

}

总结:

load方法一个类只会调用一次(除去手动调用)，而调用的数序是，从superclass -> class -> category,category里面的顺序是先编译，先调用

initialize方法，一个类可能会调用多次，如果子类没有实现initialize方法，当第一次使用此类的时候，会调用superclass。而调用的顺序是，superclass -> 实现initialize的category 或者实现了initialize方法(没有category实现initialize) 或者 superclass的initialize (没有子类和category实现initialize方法)

initialize方法的调用其实和其他方法调用一样的，objc_msgSend(消息机制)来调用的。调用的数序是：没有初始话的superclass -> 实现initialize的categort 或者实现了initialize的class，如果class没有实现initialize 方法，则会调用superclass的initialize,因为initialize的底层是使用了objc_msgSend

看下Runtime底层调用_class_initialize的源码

load方法调用的顺序是根据类的加载的前后进行调用的，但是每个类调用的顺序是superclass->class->category顺序调用的，每个load方法只会调用一次(手动调用不算)

一下为Runtime源码的主要代码

3.category属性是存储在那里？

我们都知道可以使用Runtime的objc_setAssociatedObject、objc_getAssociatedObject两个方法给category的属性重写get、set方法，而此属性的值是存储在那里呢？

其实此属性的值保存在一个AssociationsManager里面。

我们也是可以根据源码看一下

void _object_set_associative_reference(id object, void *key, id value, uintptr_t policy) {

// 一下为精简的代码

id new_value = value ? acquireValue(value, policy) : nil;

{

AssociationsManager manager;

AssociationsHashMap &amp;associations(manager.associations());

disguised_ptr_t disguised_object = DISGUISE(object);

if (new_value) {

ObjectAssociationMap *refs = new ObjectAssociationMap;

associations[disguised_object] = refs;

(*refs)[key] = ObjcAssociation(policy, new_value);

}

}

}

4.category方法是如何添加的？

当我们给分类添加相同的方法的时候，会调用category里面的方法，而不是调用我们class里面的方法

当编译器编译的时候，编译器会将category编译成category_t这样的结构体，等类初始化的时候，会将分类的信息同步到class_rw_t里面,包含：method、property、protocol等，同步的时候会将category里面的信息添加到class的前面(而不是替换掉class里面的方法)，而方法调用的时候，而是遍历class_rw_t里面的方法，所以找到分类里面的IMP则返回。

使用memmove,将类方法移动到后面

使用memcpy,将分类的方法copy到前面

当多个分类有相同的方法的时候，调用的顺序是后编译先调用

当类初始化同步category的时候，会使用while(i--)的倒序循环，将后编译的category添加到最前面。

image

5. OC 的消息机制

消息机制可以分为三个部分

如果我们没有实现动态解析方法，就会走到消息转发这里

第一步，会调用-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector方法，我们可以在这里，返回一个响应aSelector的对象。当返回不为nil时候，系统会继续再次走消息转发，继续查找对应的IMP

第二步，如果第一步返回nil或者self(自己),此时系统会继续走这里-(NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)aSelector,需要返回aSelector的一个签名

第三步，如果返回了签名，就会到这里-(void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation,相应的我们可以根据anInvocation,可以获取到参数、target、方法名等，再次操作的空间就很多了，看你需求喽。此时我们什么都不操作也是没问题的，

注意：当我们是类方法的时候，其实我们可以将以上方法的-改为+，即可实现了类方法的转发

当消息传递，没有找到对应的IMP的时候，会进入的动态解析中

此时会根据方法是类方法，还是实例方法分别调用+(BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel、+(BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel

我们可以实现这两个方法，使用Runtime的class_addMethod来添加对应的IMP

如果添加后，返回true,没有添加则调用父类方法

注意：其实返回true或者false,结果都是一样的，再次掉消息传递步骤

当我么调用方法的时候，方法的调用都会转化为objc_msgSend这样来传递。

第一步会根据对象的isa指针找到所属的类(也就是类对象)

第二步，会根据类对象里面的catch里面查找。catch是个散列表，是根据@selector(方法名)来获取对应的IMP，从而开始调用

第三步，如果第二步没有找到，会继续查找到类对象里面的class_rw_t里面的methods(方法列表)，从而遍历，找到方法所属的IMP，如果查找到则会添加到catch表里面

第四步，如果第三部也没有找到，会根据类对象里面的superclass指针，查找super的catch,如果也是没有查找，会继续查找到superclass里面的class_rw_t里面的methods(方法列表)，从而遍历，找到方法所属的IMP，如果查找到则会添加到catch表里面

第五步，如果第四部还是没有查找到，此时会根据类的superclass,继续第四部操作

…………

第六步。如果一直查找到基类都没有找到响应的方法，则会进入动态解析里面

消息传递、动态解析、消息转发

6.weak表是如何存储__weak指针的

weak关键字，我们都知道，当对象销毁的时候，也会将指针赋值为nil，而weak的底层也是将指针和对象以键值对的形式存储在哈希表里面

当使用__weak修饰的时候，底层会调用id objc_storeWeak(id *location, id newObj)传递两个参数

第一个参数为指针,第二个参数为所指向的对象

第二步，继续调用storeWeak(location, (objc_object *)newObj)

第一个参数是指针，第二个参数是对象的地址

再次方法里面会根据对象地址生成一个SideTables对象

第三步，调用id weak_register_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id, id *referrer_id, bool crashIfDeallocating)

weak_table则为SideTables的一个属性，referent_id为对象，referrer_id则为那个弱引用的指针

在此里面会根据对象地址和指针生成一个weak_entry_t

第四步，会继续调用static void weak_entry_insert(weak_table_t *weak_table, weak_entry_t *new_entry)

重点：在此方法里面会根据对象 & weak_table->mask(表示weak表里面可以存储的大小减一，例如：表可以存储10个对象，那么mask就是9), 生成对应的index，如果index对应已经存储上对象，则会index++的方式找到未存储的对应，并将new_entry存储进去，储存在weak_table里的weak_entries属性里面

注意：当一个对象多个weak指针指向的时候，生成的也是一个entry，多个指针时保存在entry里面referrers属性里面

以下为简易的源码：

id

objc_storeWeak(id *location, id newObj)

{

return storeWeak&lt;DoHaveOld, DoHaveNew, DoCrashIfDeallocating&gt;

(location, (objc_object *)newObj);

}

static id

storeWeak(id *location, objc_object *newObj) {

// 根据对象生成新的SideTable

SideTable *newTable = &amp;SideTables()[newObj];

newObj = (objc_object *)

weak_register_no_lock(&amp;newTable-&gt;weak_table, (id)newObj, location,  crashIfDeallocating);

}

id

weak_register_no_lock(weak_table_t *weak_table, id referent_id,

id *referrer_id, bool crashIfDeallocating){

objc_object *referent = (objc_object *)referent_id;

objc_object **referrer = (objc_object **)referrer_id;

// 根据对象和指针生成一个entry

weak_entry_t new_entry(referent, referrer);

// 检查是是否该去扩容

weak_grow_maybe(weak_table);

// 将新的entry 插入到表里面

weak_entry_insert(weak_table, &amp;new_entry);

}

static void weak_entry_insert(weak_table_t *weak_table, weak_entry_t *new_entry)

{

weak_entry_t *weak_entries = weak_table-&gt;weak_entries;

size_t begin = hash_pointer(new_entry-&gt;referent) &amp; (weak_table-&gt;mask);

size_t index = begin;

size_t hash_displacement = 0;

while (weak_entries[index].referent != nil) {

index = (index+1) &amp; weak_table-&gt;mask;

if (index == begin) bad_weak_table(weak_entries);

hash_displacement++;

}

weak_entries[index] = *new_entry;

weak_table-&gt;num_entries++;

}

weak_table的扩容，根据存储条数 >= 最大存储条数的3/4时，就会按照两倍的方式进行扩容，并且会将已经有的条目再次生成新的index(因为扩容后，weak_table的mask发生了改变)。进行保存

以下为简易的源码：

static void weak_grow_maybe(weak_table_t *weak_table)

{

size_t old_size = (weak_table-&gt;mask ? weak_table-&gt;mask + 1 : 0);

if (weak_table-&gt;num_entries &gt;= old_size * 3 / 4) {

weak_resize(weak_table, old_size ? old_size*2 : 64);

}

}

static void weak_resize(weak_table_t *weak_table, size_t new_size)

{

size_t old_size = TABLE_SIZE(weak_table);

weak_entry_t *old_entries = weak_table-&gt;weak_entries;

// calloc 分配新的控件

weak_entry_t *new_entries = (weak_entry_t *)

calloc(new_size, sizeof(weak_entry_t));

// mask 就是大小减一

weak_table-&gt;mask = new_size - 1;

weak_entry_t *entry;

weak_entry_t *end = old_entries + old_size;

for (entry = old_entries; entry &lt; end; entry++) {

if (entry-&gt;referent) {

weak_entry_insert(weak_table, entry);

}

}

}

7. 方法catch表是如何存储方法的

我们都是知道调用方法的时候，会根据对象的isa查找到对象类对象，并开始在catch表里面查询对应的IMP

其实catch是个散列表,是根据方法的@selector(方法名) & catch->mask(catck表最大数量 - 1)得到index，如果index已经存储了新的方法，那么就会index++，如果index对应的值为nil时，将响应的方法，插入到catch表里面

核心代码

static void cache_fill_nolock(Class cls, SEL sel, IMP imp, id receiver) {

// 获取类对象的catch地址

cache_t *cache = &amp;cls-&gt;cache

// 获取key

cache_key_t key = (cache_key_t)sel;

// 找到bucket

bucket_t *bucket = cache-&gt;find(key, receiver);

}

bucket_t * cache_t::find(cache_key_t k, id receiver)

{

// catch表的buckets属性

bucket_t *b = buckets();

// catch 表示的mask 最大值 - 1

mask_t m = mask();

mask_t begin = cache_hash(k, m);

mask_t i = begin;

do {

if (b[i].key() == 0  ||  b[i].key() == k) {

return &amp;b[i];

}

} while ((i = cache_next(i, m)) != begin);

}

static inline mask_t cache_next(mask_t i, mask_t mask) {

return (i+1) &amp; mask;

}

注意：catch表的扩容，同样也是和weak_table一样按照2倍的方式进行扩容，但是注意：扩容后，以前缓存的方法则会被删除掉。

简易代码

void cache_t::expand() {

uint32_t oldCapacity = capacity();

uint32_t newCapacity = oldCapacity ? oldCapacity*2 : INIT_CACHE_SIZE;

reallocate(oldCapacity, newCapacity);

}

void cache_t::reallocate(mask_t oldCapacity, mask_t newCapacity)

{

// 获取旧的oldBuckets

bucket_t *oldBuckets = buckets();

// 重新分配新的

bucket_t *newBuckets = allocateBuckets(newCapacity);

// free 掉旧的

cache_collect_free(oldBuckets, oldCapacity);

}

8.优化后isa指针是什么样的？存储都有哪些内容？

最新的Objective-C的对象里面的isa指针已经不是单单的指向所属类的地址了的指针了，而时变成了一个共用体,并且使用位域来存储更多的信息

9.App启动流程，以及如何优化？

启动顺序

所有初始化工作结束后，dyld就会调用main函数

截下来就是UIApplicationMan函数，AppDelegate的application:didFinishLaunchingWithOptions:的

调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理

在load_images里面调用call_load_methods,调用所有class和category的+load方法

进行各种objc结构的初始化(注册Objc类，初始化类对象等等)

到目前未知，可执行文件和动态库中所有的符号(Class,Protocol,Selector,IMP..)都已经按照格式成功加载到内存中，被runtime管理

装载App的可执行文件，同事递归加载所有依赖的动态库

当dyld把可执行文件、动态库装载完毕后，会通知Runtime进行下一步的处理

dyld，Apple的动态连接器，可以用来装载Mach-O文件(可执行文件、动态库)

Runtime

main函数调用

App启动速度优化

DYLD_PRINT_STATISTICS设置为1，可以打印出来每个阶段的时间

如果需要更详细的信息，那就设置DYLD_PRINT_STATISTICS_DETAILS为1

再不印象用户体验的情况下面，尽可能的将一些操作延迟，不要全部放到finishLaunching

以及window的rootViewController 的viewDidload方法，也别做耗时操作

一些网络请求

一些第三方的注册

使用+initialize和dispatch_once取代Objc的+load方法、C++的静态构造器

减少动态库，合并一些自定义的动态库，以及定期清理一些不需要的动态库

较少Objc类、category的数量、以及定期清理一些不必要的类和分类

Swift尽量使用struct

dyld

Runtime

main

注意：我们可以添加环境变量可以打印出App的启动时间分析(Edit scheme -> Run -> Arguments)

image

10.App瘦身

资源(图片、音频、视频等)

可以采取无损压缩

使用LSUnusedResources去除没有用的资源 LSUnusedResources

可执行文件瘦身

Strip Linked Product、Make Strings Read-Only、Symbols Hidden by Default设置为true

去掉一些异常支持 Enable C++ Exceptions、Enable Objective-C Exceptions设置为false

使用AppCode检测未使用的代码：菜单栏 -> Code -> Inspect Code，等编译完成后，会看到未使用的类

生成LinkMap文件，可以查看可执行文件的具体组成

可借助第三方工具解析LinkMap文件LinkMap

Link Map解析结果

过去一年的iOS面试总结，

1. ARC帮我们做了什么？

2.initialize和load是如何调用的？它们会多次调用吗？

3.category属性是存储在那里？

4.category方法是如何添加的？

5. OC 的消息机制

6.weak表是如何存储__weak指针的

7. 方法catch表是如何存储方法的

8.优化后isa指针是什么样的？存储都有哪些内容？

9.App启动流程，以及如何优化？

10.App瘦身

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