iOS面试题

一个NSObject对象占用多少内存？

• 系统分配了16个字节给NSObject对象（通过malloc_size函数获得）
• 但NSObject对象内部只使用了8个字节的空间（64bit环境下，可以通过class_getInstanceSize函数获得），NSObject对象只有一个isa指针，这8个字节就是用来存放isa这个成员变量

对象的isa指针指向哪里？

• instance对象的isa指向class对象
• class对象的isa指向meta-class对象
• meta-class对象的isa指向基类的meta-class对象，基类的meta-class对象的isa指向自身

OC的类信息存放在哪里？

• 实例方法、属性信息、成员变量信息、协议信息都存放在class对象中
• 类方法存放在meta-class对象中
• 成员变量的具体值存放在instance对象中

iOS用什么方式实现对一个对象的KVO？（KVO的本质是什么）

• 使用RuntimeAPI动态生成一个子类(NSKVONotifying_XXX)，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类
• 当修改instance对象的这个属性时（调用这个属性的setter方法），会调用Foundation的_NSSetXXXValueAndNotify函数
  • -willChangeValueForKey:
    • 记录旧值，触发之后的didChangeValueForKey
  • 原本父类的setter方法
    • 赋值
  • -didChangeValueForKey:
    • 内部触发监听器Observer的监听方法(-observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:)
• PS：直接监听成员变量不起效，除非有成员变量的setXXX:方法，因为生成的子类要重写这个方法来进行监听 // 直接修改不会触发KVO
• self.per1->_height += 1;
• // 这样才会触发KVO，说明NSKVONotifying_XXX内部重写的是setXXX:方法
• [self.per1 setHeight:10];

如何手动触发KVO

• 手动调用-willChangeValueForKey:方法和-didChangeValueForKey:方法
• 必须先-willChangeValueForKey:后-didChangeValueForKey:，且缺一不可

直接修改成员变量会触发KVO吗？

• 不会触发KVO，调用setter方法才会触发KVO，因为KVO生成的子类内部重写的是这个属性的setter方法

Category的实现原理。

• Category编译之后的底层结构是struct category_t，里面存储着分类的实例方法、类方法、属性、协议信息
• 在程序运行的时候，Runtime会将Category的数据，合并附加到类信息中（class对象、meta-class对象）
• PS1：Runtime将分类的方法放在原来的方法的前面，因此分类的方法优先级更高，所以如果有重名的方法，会优先调用分类的方法
• PS2：如果多个分类有重名的方法，【后】编译的分类的方法优先级更高，因为Runtime里面的方法列表附加操作的顺序是下标从大到小进行的，越往后越靠前 · PS3：在 Tatgets -> Build Phases -> Compile Sources 中可以控制编译顺序，编译是从上到下的顺序，想调用的优先级高的就往下放

Category和Class Extension的区别是什么？

• Class Extension在编译的时候，它的数据就已经包含在类信息中
• Category是在运行时，才会将数据合并到类信息中

Category中有load方法吗？load方法是什么时候调用的？load方法能继承吗？

• 有。
• load方法在Runtime加载类、分类的时候调用
• load方法可以继承，在子类没有重写load方法，主动去调用load方法（消息发送机制）时会调用父类的load方法，说明是有继承关系的，但是一般情况下不会主动去调动load方法，都是让系统自动调用（在Runtime加载时是直接拿到load方法的地址去调用，之后手动调用时其实就是利用消息发送机制：子类没有load方法就会去父类的方法列表里面找）

load、initialize方法的区别是什么？它们在Category中的调用的顺序？以及出现继承时它们之间的调用过程？

• 区别：
  • 调用方式
    • load是根据函数地址直接调用
    • initialize是通过objc_msgSend调用
  • 调用时刻
    • load是Runtime加载（所有参与编译的）类、分类的时候调用，只会调用1次
    • initialize是类第一次接收到消息的时候调用，每一个类只会调用initialize一次，但父类的initialize方法可能会被调用多次（例如：子类和子类的分类都没有实现initialize方法时就会去调用父类的initialize方法）
• 调用顺序
  • load：
    • 先调用类的load
      • 先编译的类，优先调用load
      • 调用子类的load之前，会先调用父类的load
    • 再调用分类的load
      • 先编译的分类，优先调用load
  • initialize：
    • 调用父类的initialize（初始化）
    • 再调用子类的initialize（初始化）
  • 可能最终调用的是父类的initialize（子类没有实现initialize）

Category能否添加成员变量？如果可以，如何给Category添加成员变量？

• 不能直接给Category添加成员变量，但是可以间接实现Category有成员变量的效果（关联对象）。

通过KVC修改属性会触发KVO么？

• 会触发
  • 通过-_isKVOA方法判定是否有监听器（_isKVOA为KVO生成的NSKVONotifying_XXX的方法）
  • 内部实现：
    • [per willChangeValueForKey:@"age"]; // 保存旧值，标识等会调用didChangeValueForKey
    • 执行setter方法，没有则直接对成员变量赋值：per->_age = 20;
    • [per didChangeValueForKey:@"age"]; // 通知监听器，XX属性值发送了改变

KVC的赋值和取值过程是怎样的？原理是什么？

• 赋值 -setValue:forKey: 的过程：
  • 按照优先级为 -setKey: 、-_setKey: 的顺序查找方法
    • 找到：传递参数，调用方法
  • 找不到，查看 +accessInstanceVariablesDirectly 方法是否为YES
    • NO，不允许：抛出NSUnknownKeyException异常
  • YES，允许，按照优先级为 _key、_isKey、key、isKey 的顺序查找成员变量
    • 找到：直接赋值
    • 找不到：抛出NSUnknownKeyException异常
• 取值 -valueForKey: 的过程：
  • 按照优先级为 -getKey 、-key、-isKey、-_key 的顺序查找方法
    • 找到：调用方法，取值
  • 找不到，查看 +accessInstanceVariablesDirectly 方法是否为YES
    • NO，不允许：抛出NSUnknownKeyException异常
  • YES，允许，按照优先级为 _key、_isKey、key、isKey 的顺序查找成员变量
    • 找到：直接取值
    • 找不到：抛出NSUnknownKeyException异常
• PS：+accessInstanceVariablesDirectly：是否允许访问成员变量，默认为YES

block的原理是怎样的？本质是什么？

• 本质就是一个封装了函数调用（impl.FuncPtr）以及函数调用环境（函数需要的参数）的OC对象（impl.isa）

__block的作用是什么？有什么使用注意点？

• 被__block修饰的变量会被包装成另一种对象，可以用于解决block内部无法修改auto变量值的问题，先通过这个对象再通过__forwarding指针就可以访问到那个变量进行修改
• 注意内存管理的问题，如果修饰的是对象，block拷贝到堆上时，在ARC环境下会对对象做retain操作，而MRC环境下则不会。

block的属性修饰词为什么是copy？使用block有哪些使用注意？

• block一旦没有进行copy操作就不会在堆上，拷贝在堆上是为了控制block的生命周期，进行内存管理
• 使用注意：循环引用

block在修改NSMutableArray，需不需要添加__block？

• 不需要，NSMutableArray有相应的api来修改数组内容，这是直接使用这个变量，而不是修改这个变量，所以不需要__block修饰，
• __block能不加就尽量不加，加了数据结构就变得复杂，会生成一个额外的结构体

讲一下OC的消息机制

• OC中的方法调用其实都是转成了objc_msgSend函数的调用，给receiver（方法调用者）发送一条消息（selector方法名）
• objc_msgSend底层有3大阶段：
  • 消息发送（当前类、父类中查找）
  • 动态方法解析（resolveInstanceMethod、resolveClassMethod）
  • 消息转发

消息转发机制流程

• 调用forwardingTargetForSelector:方法，返回转发对象
  • 返回值不为nil，将消息转发给别人
    • objc_msgSend(转发对象, SEL);
  • 返回值为nil
    • 调用methodSignatureForSelector:方法，返回方法签名（返回值和参数信息）
      • 返回值不为nil
        • 调用forwardInvocation:方法 --> 根据方法签名包装成一个NSInvocation给到方法中让我们使用，自定义任何逻辑
      • 返回值为nil
        • 调用doseNotRecognizeSelector:方法 --> 报错

什么是Runtime？平时项目中有用过么？

• Runtime：
  • OC是一门动态性比较强的编程语言，允许很多操作推迟到程序运行时再进行
  • OC的动态性就是由Runtime来支撑和实现，Runtime是一套C语言的API，封装了很多动态性相关的函数。
  • 平时编写的OC代码，底层都是转换成了Runtime API进行调用
• 平时项目中用到的地方：
  • 利用关联对象（AssociatedObject）给分类添加属性
  • 遍历类的所有成员变量（可以访问私有成员变量）：修改私有成员变量、字典转模型、自动归档解档
  • 交换方法实现：交换系统的方法
  • 利用消息转发机制解决方法找不到的异常问题
  • 可以在程序运行的过程中动态生成新的类（KVO）

你理解的多线程？

• 多条线程同时工作，充分利用设备的多核，提高运行效率

iOS的多线程方案有哪几种？你更倾向于哪一种

• pthread
• NSThread
• GCD（倾向）
• NSOperation（倾向）

你在项目中用过GCD吗？

• 有，用于开启多线程处理复杂任务、线程同步、读写安全、延时任务、一次性任务、快速迭代等

说一下NSOperationQueue和GCD的区别，以及各自的优势

• NSOperationQueue
  • 是OC对象，使用起来更加面向对象，底层是用GCD实现，其实就是对GCD的封装
  • 加入队列的任务可以随时取消执行（已经开始的任务无法停止）
  • 即使是在并发队列当中，同个队列里的不同任务之间可以设置依赖关系
  • 可以简单设置任务的优先级，使得在并发队列中的任务也能区分先后地执行
  • 可以监听任务的执行状态
  • 可继承，定制自由度高
• GCD
  • 底层的C语言构成的API，轻量级的数据结构，性能比NSOperationQueue高
  • 加入队列的任务可以无法停止执行
  • 同个队列的不同的任务之间不可以设置依赖关系
  • 只能区分队列的优先级，区分任务的优先级需要复杂代码
  • 只能手动写代码监听执行状态
  • 无法定制别的功能

你对 iOS 内存管理的理解

• 使用引用计数来管理OC对象的内存
• 一个新创建的OC对象引用计数默认是1，当引用计数减为0，OC对象就会销毁，释放其占用的内存空间
• 调用retain会让OC对象的引用计数+1，调用release会让OC对象的引用计数-1
• 内存管理的经验总结：
  • 当调用alloc、new、copy、mutableCopy方法返回了一个对象，在不需要这个对象时，要调用release或者autorelease来释放它
  • 想拥有某个对象，就让它的引用计数+1；不想再拥有某个对象，就让它的引用计数-1

ARC 都帮我们做了什么？ · ARC是【LLVM编译器】和【Runtime系统】相互协助的一个结果 - LLVM：例如在某个作用域的{}即将结束的时候，自动对里面的对象调用release方法 - Runtime：例如weak指针的实现，在程序运行的过程中，监控到对象要销毁时会去清空对象的弱引用

autorelease对象在什么时机会被调用release

• 如果是自定义的autoreleasepool，会在自动释放池的{}结束前一刻调用release
• 如果不是在自定义的autoreleasepool，而是在main函数的autoreleasepool，是由RunLoop控制的，可能是在某次RunLoop循环中，在RunLoop休眠之前调用了release（kCFRunLoopBeforeWaiting）

方法里有局部对象， 出了方法后会立即释放吗

• 【MRC】环境下不会，会等RunLoop那次循环的休眠之前才释放
• 【ARC】环境下会，LLVM会在方法的{}即将结束的时候，自动对里面的对象调用release方法

你在项目中是怎么优化内存的？

• 减少类的创建，多复用
• 尽量用轻量级的对象
• 图片不能过大，尽可能少用图片
• 少用定时器
• 控制线程的最大并发数量
• 减少、压缩网络数据

列表卡顿的原因可能有哪些？你平时是怎么优化的？

• 使用MVVM模式进行开发，ViewModel在子线程获取Model的同时也将视图的UI属性都提前计算好，再回到主线程刷新，尽可能减少在滚动的时候的计算操作
• 图片圆角不使用layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius大于0的方式设置，通过CoreGraphics绘制裁剪圆角，或者叫美工提供圆角图片
• 要使用阴影就必须也设置layer.shadowPath

遇到tableView卡顿嘛？会造成卡顿的原因大致有哪些？

• 高度并没有提前算好、离屏渲染、视图结构过于复杂、视图的UI属性修改频繁、透明的视图过多、图片过大

讲讲 MVC、MVVM、MVP，以及你在项目里具体是怎么写的？

• MVC：将View内部的细节封装起来了，View依赖Model，展示的内容由Model决定，Controller负责控制View展示哪个Model的内容
• MVVM：View和Model互不依赖，都经由ViewModel进行联动，ViewModel负责Model的加载和View需要的其他数据的处理，并将其内容展示到View上
• MVP：跟MVC类似，只是把Controller的工作交付给Presenter，并且View不依赖Model，由Presenter控制Model的内容数据展示在哪个View上