iOS面试题小结2019

iOS面试题

runtime

参考文档链接

• runtime介绍
• runtime消息传递
• runtime消息转发
• runtime应用
  

介绍

OC是一门动态语言的根本是Runtime的存在，runtime可以提供得创建类和对象、进行消息传递和转发能力。

消息机制

一个对象的方法像这样[obj foo]，编译器转成消息发送objc_msgSend(obj, foo)，Runtime时执行的流程是这样的：

• 首先，通过obj的isa指针找到它的 class;
• 在 class的 method list找 foo;
• 如果 class中没到 foo，继续往它的 superclass中找 ;
• 一旦找到 foo这个函数，就去执行它的实现IMP。

但这种实现有个问题，效率低。但一个class往往只有 20%的函数会被经常调用，可能占总调用次数的 80%。每个消息都需要遍历一次objc_method_list并不合理。如果把经常被调用的函数缓存下来，那可以大大提高函数查询的效率。这也就是objc_class中另一个重要成员objc_cache做的事情 - 再找到foo之后，把foo的method_name作为key，method_imp作为value给存起来。当再次收到foo消息的时候，可以直接在cache里找到，避免去遍历objc_method_list。从前面的源代码可以看到objc_cache是存在objc_class结构体中的。

消息转发

• 动态函数解析
• 备用接收者
• 完成消息转发：返回一个signature对象喝invovation对象

runloop的原理以及核心源代码

参考链接，文章讲解了详细的原理和源码分析。

• 目的：省电提高响应速度，节省资源，避免琐碎线程开销。
• 原理：线程(创建)–>runloop将进入–>最高优先级OB创建释放池–>runloop将睡–>最低优先级OB销毁旧池创建新池–>runloop将退出–>最低优先级OB销毁新池–>线程(销毁)

{
    /// 1. 通知Observers，即将进入RunLoop
    /// 此处有Observer会创建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPush();
    __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopEntry);
    do {
 
        /// 2. 通知 Observers: 即将触发 Timer 回调。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeTimers);
        /// 3. 通知 Observers: 即将触发 Source (非基于port的,Source0) 回调。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeSources);
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);
 
        /// 4. 触发 Source0 (非基于port的) 回调。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__(source0);
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);
 
        /// 6. 通知Observers，即将进入休眠
        /// 此处有Observer释放并新建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop(); _objc_autoreleasePoolPush();
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeWaiting);
 
        /// 7. sleep to wait msg.
        mach_msg() -> mach_msg_trap();
        
 
        /// 8. 通知Observers，线程被唤醒
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopAfterWaiting);
 
        /// 9. 如果是被Timer唤醒的，回调Timer
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__(timer);
 
        /// 9. 如果是被dispatch唤醒的，执行所有调用 dispatch_async 等方法放入main queue 的 block
        __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(dispatched_block);
 
        /// 9. 如果如果Runloop是被 Source1 (基于port的) 的事件唤醒了，处理这个事件
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__(source1);
 
 
    } while (...);
 
    /// 10. 通知Observers，即将退出RunLoop
    /// 此处有Observer释放AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop();
    __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopExit);
}

autoreleasepool 原理

基本工作原理：

App启动后，苹果在主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer，其回调都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
第二个 Observer 监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。

• 目的：改变变量作用域，延迟释放
• 作用：降低内存使用峰值，for()临时变量的内存回收；系统级优化，区别于java中的GC，定时内存回收，iOS使用pool可以做到及时内存回收，避免像java中时“卡”时“流畅”。
  

核心流程

1. _objc_autoreleasePoolPush和_objc_autoreleasePoolPop 都是对AutoreleasePoolPage的封装；

void *objc_autoreleasePoolPush(void) {
    return AutoreleasePoolPage::push();
}

void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt) {
    AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}

1. AutoreleasePoolPage 是一个 C++ 中的类，它在 NSObject.mm 中的定义是这样的：

class AutoreleasePoolPage {
#   define EMPTY_POOL_PLACEHOLDER ((id*)1)

#   define POOL_BOUNDARY nil
    static pthread_key_t const key = AUTORELEASE_POOL_KEY;
    static uint8_t const SCRIBBLE = 0xA3;  // 0xA3A3A3A3 after releasing
    static size_t const SIZE = 
#if PROTECT_AUTORELEASEPOOL
        PAGE_MAX_SIZE;  // must be multiple of vm page size
#else
        PAGE_MAX_SIZE;  // size and alignment, power of 2
#endif
    static size_t const COUNT = SIZE / sizeof(id);

    magic_t const magic;
    id *next;
    pthread_t const thread;
    AutoreleasePoolPage * const parent;
    AutoreleasePoolPage *child;
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;
};

• magic 检查校验完整性的变量
• next 指向新加入的autorelease对象
• thread page当前所在的线程，AutoreleasePool是按线程一一对应的（结构中的thread指针指向当前线程）
• parent 父节点 指向前一个page
• child 子节点 指向下一个page
• depth 链表的深度，节点个数
• hiwat high water mark 数据容纳的一个上限
• EMPTY_POOL_PLACEHOLDER 空池占位
• POOL_BOUNDARY 是一个边界对象 nil,之前的源代码变量名是 POOL_SENTINEL哨兵对象,用来区别每个page即每个 AutoreleasePoolPage 边界
• PAGE_MAX_SIZE = 4096, 为什么是4096呢？其实就是虚拟内存每个扇区4096个字节,4K对齐的说法。
• COUNT 一个page里对象数
  

小结

• 自动释放池是一个个 AutoreleasePoolPage 组成的一个page是4096字节大小,每个 AutoreleasePoolPage 以双向链表连接起来形成一个自动释放池
• 当对象调用 autorelease 方法时，会将对象加入 AutoreleasePoolPage 的栈中
• pop 时是传入边界对象,然后对page 中的对象发送release 的消息

KVO

• 原理：
  1. isa swizzling方法，通过runtime动态创建一个中间类，继承自被监听的类。
  2. 使原有类的isa指针指向这个中间类，同时重写改类的Class方法，使得该类的Class方法返回自己而不是isa的指向。
  3. 复写中间类的对应被监听属性的setter方法，调用添加进来的方法，然后给当前中间类的父类也就是原类的发送setter消息。

NSCache

1. 是线程安全的，Dictionary不是线程安全
2. 系统资源将要耗尽时，它可以自动删减缓存。
3. 可以设置最大缓存数量。
4. 可以设置最大占用内存值。

load和initialize区别和源码

具体可参考链接

• • initialize 方法：苹果官方对这个方法有这样的一段描述：这个方法会在 第一次初始化这个类之前 被调用，我们用它来初始化静态变量。
• load 方法会在加载类的时候就被调用，也就是应用启动的时候，在调用 main 函数之前会加载所有的类，也会调用每个类的 load 方法。
• initialize 方法类似一个懒加载，如果没有使用这个类，那么系统默认不会去调用这个方法，且默认只加载一次,但存在一个initialize的实现被多次调用的情况，因为如果当前类没有实现initializie，则对当前class的initialize会转发调用super class的initialize；
• initialize 的调用发生在 +init 方法之前，创建子类的时候，子类会去调用父类的 initialize 方法。

自定义对象的占用的空间

参考链接链接

• 系统分配了16个字节给 NSObject 对象（通过 malloc_size 函数获得）
• 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）
  

GCD串行队列和并行队列

串行队列

2种获取方式:一个串行队列对应只有一个线程，因此同时只能执行一个操作，先追加的操作先执行。执行很多操作的时候就好像人们排队买东西一样，先来后到。

//1.手动创建串行队列
dispatch_queue_t mySerialQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.queueCreate.mySerialQueue", NULL);
//2.主队列是串行队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

并行队列

一个并行队列可以有多个线程，同时可以执行多个操作。在执行多个操作的时候，执行顺序会根据操作内容和系统状态发生变化。

//1.手动创建并行队列
dispatch_queue_t myConcurrentQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.queueCreate.myConcurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
//2.全局队列是并行队列
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dealloc 调用时机

1. 这个类被release的时候会被调用；
2. 这个对象的retain count为0的时候会被调用，或者说一个对象或者类被置为nil的时候；
3. 父类会在子类调用完后自动调用
   

1.Dealloc 调用流程

• 1.首先调用 _objc_rootDealloc()
  
• 2.接下来调用 rootDealloc()
  
• 3.这时候会判断是否可以被释放，判断的依据主要有5个，判断是否有以上五种情况
  • NONPointer_ISA
    
  • weakly_reference
    
  • has_assoc
    
  • has_cxx_dtor
    
  • has_sidetable_rc
    
• 4-1.如果有以上五中任意一种，将会调用 object_dispose()方法，做下一步的处理。
  
• 4-2.如果没有之前五种情况的任意一种，则可以执行释放操作，C函数的 free()。
  
• 5.执行完毕。
  
  

2.object_dispose() 调用流程。

• 1.直接调用 objc_destructInstance()。
  
• 2.之后调用 C函数的 free()。
  
  

3.objc_destructInstance() 调用流程

• 1.先判断 hasCxxDtor，如果有 C++ 的相关内容，要调用 object_cxxDestruct() ，销毁 C++ 相关的内容。
  
• 2.再判断 hasAssocitatedObjects，如果有的话，要调用 object_remove_associations()，销毁关联对象的一系列操作。
  
• 3.然后调用 clearDeallocating()。
  
• 4.执行完毕。
  
  

4.clearDeallocating() 调用流程。

• 1.先执行 sideTable_clearDellocating()。
  
• 2.再执行 weak_clear_no_lock,在这一步骤中，会将指向该对象的弱引用指针置为 nil。
  
• 3.接下来执行 table.refcnts.eraser()，从引用计数表中擦除该对象的引用计数。
  
• 4.至此为止，Dealloc 的执行流程结束。
  

无重复字符的最长子串

定义：字串：连续无重复的字符集
例如：一个字符串  awbcdewgh
他的子串：  awbc、awbcd、awbcde   …很多个子串 ，但是都是连续在一起 。
他的子序列： abc 、abcd、 abcde  …  很多个子序列 ，但是子序列中的字符在字符串中不一定是连在一起的，而是删除其中若干个， 但是子序列一定是单调的（即字符之间ASCII单调递增或单调递减，相对顺序不能改变）

- (void)lengthOfLongestSubstring:(NSString *)tmpString{
    NSString *str = tmpString;
    NSMutableSet *set = [NSMutableSet new];
    long n = str.length;
    //length：长度，index：起始位置
    int length = 0, i = 0, j = 0 ,index = 0;
    while (i < n && j < n) {
        //截取单个字符判断
        if (![set containsObject:[str substringWithRange:NSMakeRange(j,1)]]) {
            //添加当前字符
            [set addObject:[str substringWithRange:NSMakeRange(j++, 1)]];
            if (j - i > length) {
                length = j - i;
                index = i;
                NSLog(@"lenght:%d---j:%d---i:%d",length,j,i);
            }
        }else{
            [set removeObject:[str substringWithRange:NSMakeRange(i++, 1)]];
        }
    }
    NSString * result = [str substringWithRange:NSMakeRange(index, length)];
    NSLog(@"%@",result);
}

内存循环引用，代码检测

产生的几种情况：

• 相互持有：你中有我，我中有你，无法释放，strong–weak
• block在copy时都会对block内部用到的对象进行强引用的
• delegate：weak 修饰属性代理变量
• NSTimer:可以强制invalidate

检测内存泄露的方法

• 工具检测：Instruments
• 三方：MLeaksFinder(Tencent)链接和FBRetainCycleDetector(Facebook)链接

block的内存管理

Block 的内存管理分两种情况，如果是 MRC 其实可以使用 __Block，这样 Block 内部截取的变量的引用计数不会 +1，也就无需程序员动手管理了。block不能修改局部变量的值，若修改需要加__block 修饰。
参考链接

• 1.堆 Block:__NSConcreteMallocBlock ————————堆中
• 2.栈 Block：__NSConcreteStackBlock ————————栈中
• 全局 Block：__NSConcreteGlobalBlock ————————数据区域中

为什么更新UI的操作必须放在主线程

参考链接
因为UIKit框架是线程不安全的。把UIKit设计成线程安全并不会带来太多的便利，也不会提升太多的性能表现，甚至会因为加锁解锁而耗费大量的时间。事实上并发编程也没有因为UIKit是线程不安全而变得困难，我们所需要做的只是要确保UI操作在主线程进行就可以了。所有UI操作在串行队列中就可以了，非主线程异步绘制UI无法满足60fps刷新率

autolayout与frame的性能比较,原理

• Auto Layout 是针对多尺寸屏幕的设计。其本质是通过线性不等式设置UI控件的相对位置，从而适配多种iPhone/iPad 屏幕的尺寸。
• Frame 是基于 XY 坐标轴系统的布局。它从数学上限定了 UI 控件的具体位置，是 iOS 开发中最底层、最基本的界面布局机制。
• Auto Layout 的性能比 Frame 差很多。Auto Layout 的布局过程是首先求解线性不等式，然后再转化为 Frame 进行布局。其中求解的计算量非常大，通常 Auto Layout 的性能损耗是 Frame 布局的10倍左右。
  参考链接

NSCopy协议：

NSCopying是一个与对象拷贝有关的协议。如果想让一个类的对象支持拷贝，就需要让该类实现NSCopying协议。NSCopying协议中的声明的方法只有一个- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone。当我们的类实现了NSCopying协议，通过类的对象调用copy方法时，copy方法就会去调用我们实现的- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone方法，实现拷贝功能

Masonry 布局与基础的内存管理

基于XXX

riblet

参考链接
这个方案是Uber 骑手App模块化开发的一个方案。

swift和OC比较有哪些方面的优势

• Swift代码更好写：类型推断，多返回值，全面的ARC 去掉臃肿的API实现，结构体可以实现扩展和协议
• Swift更安全
• Swift更快
• Swift开源
• Swift跨平台

swift中struct、enum和类的区别

• 枚举、结构体、类的共同点：
  1，定义属性和方法；
  2，下标语法访问值；
  3，初始化器；
  4，支持扩展增加功能；
  5，可以遵循协议；
• 类特有的功能：
  1，继承；
  2，允许类型转换；
  3，析构方法释放资源；
  4，引用计数；
• 类是引用类型
  引用类型(reference types，通常是类)被复制的时候其实复制的是一份引用，两份引用指向同一个对象。所以在修改一个实例的数据时副本的数据也被修改了(s1、s2)。
• 枚举，结构体是值类型
  值类型(value types)的每一个实例都有一份属于自己的数据，在复制时修改一个实例的数据并不影响副本的数据(p1、p2)。值类型和引用类型是这三兄弟最本质的区别。

RAC中有哪些操作符

throttle的作用是什么

参考链接
iOS中有Disk I/O Throttle，Memory I/O Throttle，和Network I/O Throttle
Global Queue有哪几种优先级：Default，Low，High，BACKGROUND（I/O Throttle）
应用场景：

• 网络限流：弱网情况下，减小
• 用户连续点击button，防止误操作连续pushVC，可以设置timestamp间隔解决，也可以采用RxSwift方法实现

button.rx_tap
   .throttle(0.5, MainScheduler.instance)
   .subscribeNext { _ in 
      print("Hello World")
   }
   .addDisposableTo(disposeBag)

自定义TabBar的高度遇到过哪些坑

可自行添加…

childController.tabBarItem.selectedImage = [[UIImage imageNamed:selectedImage] imageWithRenderingMode:UIImageRenderingModeAlwaysOriginal];

离屏渲染，有哪些方式会触发离屏渲染

Off-Screen Rendering意为离屏渲染，指的是GPU在当前屏幕缓冲区以外新开辟一个缓冲区进行渲染操作。
触发方式：

• 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

两个子试图最近公共父视图。

这个问的其实是数据结构中的二叉树，查找一个普通二叉树中两个节点最近的公共祖先问题

1. 找出所有父类
2. contain/emrate 集合，

App的签名原理

async非对称加密

哈希表的底层实现原理

响应式编程，RXSwift

app编译过程

lldb

• breakpoint 设置断点定位到某一个函数
• tb 输出详细线程信息
• po 打印
• n 断点指针下一步

RAC

MVVM与VIPER的区别