26. 什么是KVC和KVO?
KVO:
iOS开发-KVO的奥秘
http://www.jianshu.com/p/742b4b248da9
iOS KVO(键值观察) 总览
http://www.jianshu.com/p/7e0ddc5f4e78
iOS--KVO的实现原理与具体应用
http://www.cnblogs.com/azuo/p/5442319.html
KVC:
iOS开发技巧系列---详解KVC(我告诉你KVC的一切)
http://www.jianshu.com/p/45cbd324ea65
【iOS】KVC 和 KVO 的使用场景
http://blog.csdn.net/chenglibin1988/article/details/38259865
KVC(Key-Value-Coding):键 - 值编码是一种通过字符串间接访问对象的方式。
而不是通过调用setter方法或通过实例变量访问的机制。很多情况下可以简化程序代码。
例如:
@interface MeiLing:NSObject
@property NSString *name;
@property UILabel *label;
@end
对于name的赋值 可以使用 meiLing.name = @"笑玲"; 这是点语法。调用的是setName方法。
KVC的写法是 [meiLing setValue:@"梦玲" forKey:@"name"]; 通过name字符串赋值。
当然也可以跨层赋值,例如为label的text属性赋值
点语法: meiLing.label.text = @"笑玲";
KVC: [meiLing setValue:@"梦玲" forKeyPath:@"label.text"];
KVO:键值观察机制,他提供了观察某一属性变化的方法,极大的简化了代码。
KVO 只能被 KVC触发, 包括使用setValue:forKey:方法 和 点语法。
通过下方方法为属性添加KVO观察
- (void)addObserver:(NSObject *)observer
forKeyPath:(NSString *)keyPath
options:(NSKeyValueObservingOptions)options
context:(nullable void *)context;
当被观察的属性发生变化时,会自动触发下方方法
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath
ofObject:(id)object
change:(NSDictionary *)change
context:(void *)context
41. 不手动指定autoreleasepool的前提下,一个autorealese对象在什么时刻释放?(比如在一个vc的viewDidLoad中创建)
分两种情况:手动干预释放时机、系统自动去释放。
手动干预释放时机--指定autoreleasepool 就是所谓的:当前作用域大括号结束时释放。
系统自动去释放--不手动指定autoreleasepool
Autorelease对象会在当前的 runloop 迭代结束时释放。
如果在一个vc的viewDidLoad中创建一个 Autorelease对象,
那么该对象会在 viewDidAppear 方法执行前就被销毁了。
不手动指定autoreleasepool的前提下,一个autorealese对象在什么时刻释放?(比如在一个vc的viewDidLoad中创建)
分两种情况:手动干预释放时机、系统自动去释放。
1.手动干预释放时机--指定autoreleasepool 就是所谓的:当前作用域大括号结束时释放。
系统自动去释放--不手动指定autoreleasepool
2.Autorelease对象出了作用域之后,会被添加到最近一次创建的自动释放池中,并会在当前的 runloop 迭代结束时释放。
释放的时机总结起来,可以用下图来表示:
下面对这张图进行详细的解释:
从程序启动到加载完成是一个完整的运行循环,然后会停下来,等待用户交互,用户的每一次交互都会启动一次运行循环,来处理用户所有的点击事件、触摸事件。
我们都是知道:所有 autorelease 的对象,在出了作用域之后,会被自动添加到最近创建的自动释放池中。
但是如果每次都放进应用程序的 main.m
中的 autoreleasepool 中,迟早有被撑满的一刻。这个过程中必定有一个释放的动作。何时?
在一次完整的运行循环结束之前,会被销毁。
那什么时间会创建自动释放池?运行循环检测到事件并启动后,就会创建自动释放池。
子线程的 runloop 默认是不工作,无法主动创建,必须手动创建。
自定义的 NSOperation 和 NSThread 需要手动创建自动释放池。比如: 自定义的 NSOperation 类中的 main 方法里就必须添加自动释放池。否则出了作用域后,自动释放对象会因为没有自动释放池去处理它,而造成内存泄露。
但对于 blockOperation 和 invocationOperation 这种默认的Operation ,系统已经帮我们封装好了,不需要手动创建自动释放池。
@autoreleasepool 当自动释放池被销毁或者耗尽时,会向自动释放池中的所有对象发送 release 消息,释放自动释放池中的所有对象。
如果在一个vc的viewDidLoad中创建一个 Autorelease对象,那么该对象会在 viewDidAppear 方法执行前就被销毁了。
参考链接:《黑幕背后的Autorelease》
这个问题拿来做面试题,问过很多人,没有几个能答对的。很多答案都是“当前作用域大括号结束时释放”,显然木有正确理解Autorelease机制。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
__weak idreference =nil;
- (void)viewDidLoad {
[superviewDidLoad];
NSString*str = [NSStringstringWithFormat:@"sunnyxx"];
// str是一个autorelease对象,设置一个weak的引用来观察它
reference = str;
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[superviewWillAppear:animated];
NSLog(@"%@", reference);
// Console: sunnyxx
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[superviewDidAppear:animated];
NSLog(@"%@", reference);
// Console: (null)
}
由于这个vc在loadView之后便add到了window层级上,所以viewDidLoad和viewWillAppear是在同一个runloop调用的,因此在viewWillAppear中,这个autorelease的变量依然有值。
当然,我们也可以手动干预Autorelease对象的释放时机:
- (void)viewDidLoad{
[superviewDidLoad];
@autoreleasepool{
NSString*str = [NSStringstringWithFormat:@"sunnyxx"];
}
NSLog(@"%@", str);// Console: (null)}
我是前言
Autorelease机制是iOS开发者管理对象内存的好伙伴,MRC中,调用[obj autorelease]来延迟内存的释放是一件简单自然的事,ARC下,我们甚至可以完全不知道Autorelease就能管理好内存。而在这背后,objc和编译器都帮我们做了哪些事呢,它们是如何协作来正确管理内存的呢?刨根问底,一起来探究下黑幕背后的Autorelease机制。
Autorelease对象什么时候释放?
这个问题拿来做面试题,问过很多人,没有几个能答对的。很多答案都是“当前作用域大括号结束时释放”,显然木有正确理解Autorelease机制。
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
小实验
__weak id reference = nil;
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"sunnyxx"];
// str是一个autorelease对象,设置一个weak的引用来观察它
reference = str;
}
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewWillAppear:animated];
NSLog(@"%@", reference); // Console: sunnyxx
}
- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated];
NSLog(@"%@", reference); // Console: (null)
}
由于这个vc在loadView之后便add到了window层级上,所以viewDidLoad和viewWillAppear是在同一个runloop调用的,因此在viewWillAppear中,这个autorelease的变量依然有值。
当然,我们也可以手动干预Autorelease对象的释放时机:
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
@autoreleasepool {
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"sunnyxx"];
}
NSLog(@"%@", str); // Console: (null)
}
Autorelease原理
AutoreleasePoolPage
ARC下,我们使用@autoreleasepool{}来使用一个AutoreleasePool,随后编译器将其改写成下面的样子:
void *context = objc_autoreleasePoolPush();
// {}中的代码
objc_autoreleasePoolPop(context);
而这两个函数都是对AutoreleasePoolPage的简单封装,所以自动释放机制的核心就在于这个类。
AutoreleasePoolPage是一个C++实现的类
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
所以,若当前线程中只有一个AutoreleasePoolPage对象,并记录了很多autorelease对象地址时内存如下图:
图中的情况,这一页再加入一个autorelease对象就要满了(也就是next指针马上指向栈顶),这时就要执行上面说的操作,建立下一页page对象,与这一页链表连接完成后,新page的next指针被初始化在栈底(begin的位置),然后继续向栈顶添加新对象。
所以,向一个对象发送- autorelease消息,就是将这个对象加入到当前AutoreleasePoolPage的栈顶next指针指向的位置
释放时刻
每当进行一次objc_autoreleasePoolPush调用时,runtime向当前的AutoreleasePoolPage中add进一个哨兵对象,值为0(也就是个nil),那么这一个page就变成了下面的样子:
objc_autoreleasePoolPush的返回值正是这个哨兵对象的地址,被objc_autoreleasePoolPop(哨兵对象)作为入参,于是:
根据传入的哨兵对象地址找到哨兵对象所处的page
在当前page中,将晚于哨兵对象插入的所有autorelease对象都发送一次- release消息,并向回移动next指针到正确位置
补充2:从最新加入的对象一直向前清理,可以向前跨越若干个page,直到哨兵所在的page
刚才的objc_autoreleasePoolPop执行后,最终变成了下面的样子:
嵌套的AutoreleasePool
知道了上面的原理,嵌套的AutoreleasePool就非常简单了,pop的时候总会释放到上次push的位置为止,多层的pool就是多个哨兵对象而已,就像剥洋葱一样,每次一层,互不影响。
【附加内容】
Autorelease返回值的快速释放机制
值得一提的是,ARC下,runtime有一套对autorelease返回值的优化策略。
比如一个工厂方法:
+ (instancetype)createSark {
return [self new];
}
// caller
Sark *sark = [Sark createSark];
秉着谁创建谁释放的原则,返回值需要是一个autorelease对象才能配合调用方正确管理内存,于是乎编译器改写成了形如下面的代码:
+ (instancetype)createSark {
id tmp = [self new];
return objc_autoreleaseReturnValue(tmp); // 代替我们调用autorelease
}
// caller
id tmp = objc_retainAutoreleasedReturnValue([Sark createSark]) // 代替我们调用retain
Sark *sark = tmp;
objc_storeStrong(&sark, nil); // 相当于代替我们调用了release
一切看上去都很好,不过既然编译器知道了这么多信息,干嘛还要劳烦autorelease这个开销不小的机制呢?于是乎,runtime使用了一些黑魔法将这个问题解决了。
黑魔法之Thread Local Storage
Thread Local Storage(TLS)线程局部存储,目的很简单,将一块内存作为某个线程专有的存储,以key-value的形式进行读写,比如在非arm架构下,使用pthread提供的方法实现:
void* pthread_getspecific(pthread_key_t);
int pthread_setspecific(pthread_key_t , const void *);
说它是黑魔法可能被懂pthread的笑话- -
在返回值身上调用objc_autoreleaseReturnValue方法时,runtime将这个返回值object储存在TLS中,然后直接返回这个object(不调用autorelease);同时,在外部接收这个返回值的objc_retainAutoreleasedReturnValue里,发现TLS中正好存了这个对象,那么直接返回这个object(不调用retain)。
于是乎,调用方和被调方利用TLS做中转,很有默契的免去了对返回值的内存管理。
于是问题又来了,假如被调方和主调方只有一边是ARC环境编译的该咋办?(比如我们在ARC环境下用了非ARC编译的第三方库,或者反之)
只能动用更高级的黑魔法。
黑魔法之__builtin_return_address
这个内建函数原型是char *__builtin_return_address(int level),作用是得到函数的返回地址,参数表示层数,如__builtin_return_address(0)表示当前函数体返回地址,传1是调用这个函数的外层函数的返回值地址,以此类推。
- (int)foo {
NSLog(@"%p", __builtin_return_address(0)); // 根据这个地址能找到下面ret的地址
return 1;
}
// caller
int ret = [sark foo];
看上去也没啥厉害的,不过要知道,函数的返回值地址,也就对应着调用者结束这次调用的地址(或者相差某个固定的偏移量,根据编译器决定)
也就是说,被调用的函数也有翻身做地主的机会了,可以反过来对主调方干点坏事。
回到上面的问题,如果一个函数返回前知道调用方是ARC还是非ARC,就有机会对于不同情况做不同的处理
黑魔法之反查汇编指令
通过上面的__builtin_return_address加某些偏移量,被调方可以定位到主调方在返回值后面的汇编指令:
// caller
int ret = [sark foo];
// 内存中接下来的汇编指令(x86,我不懂汇编,瞎写的)
movq ??? ???
callq ???
而这些汇编指令在内存中的值是固定的,比如movq对应着0x48。
于是乎,就有了下面的这个函数,入参是调用方__builtin_return_address传入值
static bool callerAcceptsFastAutorelease(const void * const ra0) {
const uint8_t *ra1 = (const uint8_t *)ra0;
const uint16_t *ra2;
const uint32_t *ra4 = (const uint32_t *)ra1;
const void **sym;
// 48 89 c7 movq %rax,%rdi
// e8 callq symbol
if (*ra4 != 0xe8c78948) {
return false;
}
ra1 += (long)*(const int32_t *)(ra1 + 4) + 8l;
ra2 = (const uint16_t *)ra1;
// ff 25 jmpq *symbol@DYLDMAGIC(%rip)
if (*ra2 != 0x25ff) {
return false;
}
ra1 += 6l + (long)*(const int32_t *)(ra1 + 2);
sym = (const void **)ra1;
if (*sym != objc_retainAutoreleasedReturnValue)
{
return false;
}
return true;
}
它检验了主调方在返回值之后是否紧接着调用了objc_retainAutoreleasedReturnValue,如果是,就知道了外部是ARC环境,反之就走没被优化的老逻辑。
其他Autorelease相关知识点
使用容器的block版本的枚举器时,内部会自动添加一个AutoreleasePool:
[array enumerateObjectsUsingBlock:^(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
// 这里被一个局部@autoreleasepool包围着
}];
当然,在普通for循环和for in循环中没有,所以,还是新版的block版本枚举器更加方便。for循环中遍历产生大量autorelease变量时,就需要手加局部AutoreleasePool咯。
黑幕背后的Autorelease
http://blog.sunnyxx.com/2014/10/15/behind-autorelease/
42. 使用block时什么情况会发生引用循环,如何解决?
一个对象中强引用了block,在block中又使用了该对象,就会发射循环引用。
解决方法是将该对象使用__weak或者__block修饰符修饰之后再在block中使用。
id weak weakSelf = self;
或者
__weak __typeof(&*self)weakSelf = self该方法可以设置为宏,便于使用
例如
#define WS(weakSelf) __weak __typeof(&*self)weakSelf = self;
WS(weakSelf)
[self.tableView addHeaderWithCallback:^{
[weakself requestMemberList];
}];
如果要在block内部改变外部变量的值,则需要如下定义
id __block weakSelf = self;
43. 以下代码运行结果如何?
-(void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
NSLog(@"1");
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"2");
});
NSLog(@"3");
}
答:
发生主线程锁死。程序出现假死状态.
//死锁原因
//1:dispatch_sync在等待block语句执行完成,而block语句需要在主线程里执行,所以dispatch_sync如果在主线程调用就会造成死锁
//2:dispatch_sync是同步的,本身就会阻塞当前线程,也即主线程。而又往主线程里塞进去一个block,所以就会发生死锁。
//});
//dispatch_async(dispatch_get_global_queue(), ^{
//async 在主线程中 创建了一个异步线程 加入 全局并发队列,async 不会等待block 执行完成,立即返回
NSLog(@2);//不会造成死锁;
});
}
分析这段代码:view DidLoad 在主线程中,也即dispatch_get_main_queue()中,执行到sync时向dispatch_get_main_queue()插入同步thread,sync会等到后面的block执行完成才返回。sync又在主队列里面,是个串行队列,sync是后面才加入的,前面一个是主线程,所以sync想执行block必须等待前一个主线程执行完成,而主线程却在等待sync返回,去执行后续工作,从而造成死锁。
2:
dispatch_sync 和 dispatch_async 区别:
dispatch_async(queue,block) async 异步队列,dispatch_async 函数会立即返回, block会在后台异步执行。
dispatch_sync(queue,block) sync 同步队列,dispatch_sync 函数不会立即返回,即阻塞当前线程,等待 block同步执行完成。
44. 若一个类有实例变量 NSString *_foo ,调用setValue:forKey:时,可以以foo还是 _foo 作为key?
都可以。这个考察了KVC机制。
45. 什么情况使用 weak 关键字,相比 assign 有什么不同?
什么情况使用 weak 关键字?
1)在ARC中,在有可能出现循环引用的时候,往往要通过让其中一端使用weak来解决,
比如:delegate代理属性
2)自身已经对它进行一次强引用,没有必要再强引用一次,此时也会使用weak,
自定义IBOutlet控件属性一般也使用weak;当然,也可以使用strong。
不同点:
1)weak 此特质表明该属性定义了一种“非拥有关系” (nonowning relationship)。
为这种属性设置新值时,设置方法既不保留新值,也不释放旧值。此特质同assign类似,
然而在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值也会清空(nil out)。
而 assign 的“设置方法”只会执行针对“纯量类型”
(scalar type,例如 CGFloat 或 NSlnteger 等)的简单赋值操作。
2)assign 可以用非OC对象,而weak必须用于OC对象
46.怎么用 copy 关键字?
1) 用@property声明 NSString、NSArray、NSDictionary 经常使用copy关键字,
是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary,
他们之间可能进行赋值操作,为确保对象中的字符串值不会无意间变动,应该在设置新属性值时拷贝一份。
不过通常为了节省系统资源,选择使用strong代替copy
2)block也经常使用copy关键字, 不过使用strong也无伤大雅.
47. @protocol 和 category 中如何使用 @property
1)在protocol中使用property只会生成setter和getter方法声明,我们使用属性的目的,
是希望遵守我协议的对象能实现该属性
2)category 使用 @property 也是只会生成setter和getter方法的声明,
如果我们真的需要给category增加属性的实现,需要借助于运行时的两个runtime函数:
①objc_setAssociatedObject
②objc_getAssociatedObject
48. @synthesize和@dynamic分别有什么作用?
1)@property有两个对应的词,一个是@synthesize,一个是@dynamic。
如果@synthesize和@dynamic都没写,那么默认的就是@synthesize var = _var;
2)@synthesize的语义是如果你没有手动实现setter方法和getter方法,
那么编译器会自动为你加上这两个方法。
3)@dynamic告诉编译器:属性的setter与getter方法由用户自己实现,不自动生成。(
当然对于readonly的属性只需提供getter即可)。假如一个属性被声明为@dynamic var,
然后你没有提供@setter方法和@getter方法,编译的时候没问题,
但是当程序运行到instance.var = someVar,由于缺setter方法会导致程序崩溃;
或者当运行到 someVar = var时,由于缺getter方法同样会导致崩溃。
编译时没问题,运行时才执行相应的方法,这就是所谓的动态绑定。
49. ARC下,不显式指定任何属性关键字时,默认的关键字都有哪些?
对应基本数据类型默认关键字是
atomic,readwrite,assign
对于普通的OC对象
atomic,readwrite,strong
MRC:手动内存释放。遵循谁申请谁释放的原则,需要手动的处理内存计数的增加和修改。从12年开始,逐步被ARC(自动内存释放)模式取代。 ↩
点语法: “self.属性 = obj” 调用属性的setter方法。”self.属性” 调用属性的getter方法区别在于是否有等号 。