2021-06-19

UI试图相关问题

大纲

• UITableView 相关
• 事件传递&视图响应
• 图像显示原理
• 卡顿&掉帧
• 异步绘制&绘制原理
• 离屏渲染

重点：

1、重用机制
2、并发访问，更新数据（1、子线程同步主线程的操作2、多线程操作同步到串行队列执行）
3、传递和响应(传递由上到下，响应由下往上)
4、图像显示原理

• CPU 处理布局，绘制，图像编解码，提交位图
• GPU 渲染管线（顶点着色，图元装配，光栅化，片段着色，片段处理）

5、处理UI卡顿掉帧的问题

• 原因 VSync信号来临时，GPU中不能提交相应画面数据（未处理完）

6、异步绘制 实现了layer的delegate方法，即可进行异步绘制displayLayer

Object-C特性

大纲

• 分类
• 关联对象
• 扩展
• 代理
• 通知
• KVO
• KVC
• 属性关键字

重点

分类：

• 运行时决议
• 可以为系统类添加分类
• 添加 1、实例方法 2、 类方法 3、协议 4、属性
• 最后编译的分类方法优先生效
• 分类添加的方法“覆盖”原类方法
• 名字相同的分类会引起编译报错

关联兑现：

• 为分类所添加的成员变量不会被添加到宿主类上，而是关联到AssocitationsManager管理（HashMap）

扩展：

• 用扩展生命私有属性
• 用扩展生命私有方法
• 用扩展生命私有成员变量
• 编译时决议
• 只以声明的形式存在
• 不能为系统类添加扩展

代理

• 软件设计模式
• @protocol
• 一对一

通知：

• 一对多
• 使用观察者模式实现，用于跨层传递消息的机制

KVO

• 观察者模式的一种实现
• isa混写技术来实现KVO（修改监听对象的isA指针的指向）
• 手写KVO valueWillChanged、valueDidChanged

KVC

• key value coding
• 先判断有没有属性方法，如果没有，则判断有无实例变量，如也没有则报错

属性关键字

• atomic
• nonatomic
• assign/week
• copy

Runtime

大纲

• 数据结构
• 类对象与原类对象
• 消息传递
• 方法缓存
• 消息转发
• Method-Swizzling
• 动态添加方法
• 动态方法解析

数据结构

• objc_object
  结构体： isa_t、关于isa操作相关、弱引用相关、关联对象相关、内存管理相关
• objc_class
  结构体：suoerClass指针、cache_t cache（方法缓存）、class_data_bits_t(只读信息，协议，属性，方法)
• method_t
  名称，返回值，参数，函数体
  const char* types => Type Encodings
  返回值 参数1 参数2 ... 参数n
  只读信息中：name 原生方法列表 成员变量 属性 协议
• 对象、类对象、原类对象（关系）

消息传递

void objc_mgsSend(Void /* id self, SEL op, .../)
void objc_mgsSendSuper(Void / struct objc_super super, SEL op, .../)

消息转发流程

resolveInstanceMethod: 返回YES 消息处理结束 ，返回NO forwardingargetForSelector: 返回转发目标， 返回nil methodSignatureForSelector: 返回方法签名，返回nil 报错

Method-Swizzling

• 方法交换

动态添加方法

• class_addMethod: 接受对象，函数名，方法签名

动态方法解析

• @dynamic

内存管理

大纲

• 内存布局
• 内存管理方案
• 数据结构
• ARC & MRC
• 引用计数
• 弱引用
• 自动释放池
• 循环引用

内存布局

• 栈（向下增大）
• 堆（向上增大）
• 未初始化数据
• 已初始化数据
• 代码段

内存管理方案
iOS是怎样管理内存的？

• TaggedPointer
• NONPOINTER_ISA （非指针型isa）
• 散列表（弱引用表和引用计数表）

NONPOINTER_ISA
散列表

• SideTavles() 结构 ，是一个哈希表，是一个多张表，可以实现分离锁

怎样实现快速分流
使用hash表查找，提高查找效率

数据结构
散列表的数据结构

• Spinlock_t 自旋锁
• RefcountMap 引用计数表
• weak_table_t 弱引用表

Spinlock_t

• 是一个“忙等”的锁。
• 适用于轻量访问

RefcountMap

• 是一个hashMap
• 使用hash查找为了提高引用效率

weak_table_t

• 是一个hashMap
• 存储了弱引用对象的指针

MRC

手动引用计数

• alloc 分配内存空间
• retain 引用计数加一
• release 引用计数减一
• retainCount 获取对象的引用计数
• autorelease 在autoreleasePool结束的时候调用release
• dealloc 调用super dealloc

ARC

自动引用

• ARC是LLVM和Runtime协作的结果
• ARC新增了weak、strong属性关键字

引用计数管理

alloc实现

调用了c函数的calloc
此时并没有增加retainCount为1

retain

• 查找对象的SideTable表
• 从SideTable表中获取当前对象的引用计数值
• 对引用计数值进行+1操作

release

• 查找SideTable
• 从SideTable表中获取当前对象的引用计数值
• 对引用计数值进行-1操作

retainCount

• 查找SideTable
• 从SideTable表中获取当前对象的引用计数值
• 若不存在引用计数，则对引用计数值进行+1操作

dealloc
当前对象是否可以直接释放一句以下判断条件

• nonpointer_isa
• weakly_referenced
• has_assoc 是否有关联对象
• has_cxx_dtor 是否有C++内容，或是否使用arc管理内存
• has_sidetable_rc 当前对象的引用计数是否通过sidetable表维护的

以上全部为否才可以调用C函数直接释放
否则就要调用object_dispose() 进行释放

object_dispose

• 开始
• objc_destructInstance(): c++释放、移除关联对象、将弱引用指针置位nil、清除引用计数
• c函数free()
• 结束

弱引用管理
添加弱引用变量的流程

• objc_initWeak()
• storeWeak()
• weak_register_no_lock()
  1 通过对象指针hash计算查找
  2 如果已经存在了弱引用数组，则添加
  3 如果没有，则创建弱引用数组

清除weak变量，同事设置为nil

• dealloc
• 。。。
• weak_clear_no_lock()

自动释放池

• runloop将要结束时调用pop操作
• 多层嵌套就是多次插入哨兵对象
• 在for循环中alloc创建了较大的内存消耗是，可手动插入autoReleasePool来释放内存对象

循环引用

• 自循环引用
• 相互循环应用
• 多循环引用

考点

• 代理
• Block
• NSTimer
• 大环引用

如何破除

• 避免产生
• 在合适的时机手动破除循环引用

__weak
__block(ARC下会被强引用)
__unsafe_unretained 修饰对象不会增加引用计数，但是会产生悬垂指针

解决NSTimer的循环引用问题
NSTimer会被Runloop引用，所以必须手动释放NSTimer来解除引用。
采用中间对象，同时弱引用NSTimer和对象，当对象被释放后，NSTimer回调后，判断弱引用对象已经释放为nil，此时则invalidate timer，将NSTimer置位nil，此时NSTimer也被成功释放。

Block

大纲

• Blokc介绍
• 截获变量
• __block修饰符
• Block的内存管理
• Block的循环引用

Block = 函数 + 上下文 + 对象
Block截获变量

Block

• 全局类型block _NSConcreteGlobalBlock (堆)
• 栈类型block _NSConcreteStackBlock （栈）
• 堆类型block _NSConcreteMallocBlock （已初始化数据区）

栈：拷贝 -》 堆：拷贝-》 堆（引用计数器+1）

注意：
使用了__block 修饰的的截获变量修改，会对block进行copy

多线程

大纲

• GCD
• NSOperation
• NSThread
• 多线程与锁

GCD

• 同步/异步 和 串行/并发
• dispatch_barrier_aysnc
• dispatch_group

1. 同步/异步 和 串行/并发
   1.1 dispatch_sync(serial_queue /串行队列/,, ^{ // 任务 });
   1.2 dispatch_async(serial_queue, ^{ // 任务 });
   1.3 dispatch_sync(concurrent_queue /并发队列/, ^{ // 任务 });
   1.4 dispatch_async(concurrent_queue, ^{ // 任务 });

2. dispatch_barrier_async
   2.1 如何实现多读单写
   dispatch_barrier_async(concurrent_queue, ^{ // 写操作 });

3. dispatch_group
   3.1 A,B,C三个任务完成后，再执行D

NSOperation

1. NSOperationQueue
   1.1 可以添加任务依赖
   1.2 可以添加任务执行状态
   1.3 可以控制最大并发量

任务执行状态

• isReady
• isExcuting
• isFinished
• isCancelled

状态控制

1. 只重写main时，则无法控制状态
2. 重写了start，自行控制任务状态

通过KVO来监听NSOperation状态

NSThread

• 如何实现常驻线程
• Start方法内部实现机制（开启线程，执行函数，关闭线程）

多线程和锁

• NSRecursiveLock
• NSLock
• dispatch_semaphore_t

@synchronized

单例对象

atomic

原子性赋值

OSSpinLock

自旋锁（循环等待访问，不释放当前资源）

NSLock

NSRecursiveLock

递归锁，可以重注

dispatch_semaphore_t

信号量

RunLoop

大纲

• 概念
• 数据结构
• 事件循环机制
• RunLoop与NSTimer
• RunLoop与多线程

什么是RunLoop

RunLoop是通过内部维护的事件循环来对事件/消息进行管理的一个对象

• 维护事件循环
• 处理事件和消息的
• 对象

1. 事件循环

• 没有消息处理时，休眠以避免资源占用
• 有消息需要处理时，立刻唤醒
• main函数中，开启了运行循环，保证函数不会被结束，等待 ≠ 死循环

数据结构

• NSRunLoop => Foundation
• CFRunLoop => CoreFoundation

CFRunLoop:

• name: 某一个runloopMode的名称，通过名称来找到模式
• sources0: CFRunLoopSource => source0 手动唤醒
• sources1: source1 具备唤醒线程的能力
• observers: 观测时间点
• timers：runloop的定时器

1 RunLoop -> n Model:

• m Source
• m Timer
• m Observer

事件循环的实现机制

1. 即将进入RunLoop
2. 将要处理Timer/Source0事件
   通知Observer
3. 处理Source0事件
4. 如果有Source1要处理 -> 8. 处理唤醒时收到的消息
5. 线程将要休眠
6. 休眠、等待唤醒
   6.1 Source1
   6.2 Timer事件的回调
   6.3 外部手动唤醒
7. 线程刚被唤醒
8. 即将退出RunLoop

RunLoop的核心

RunLoop与NSTimer

NSCommonMode

RunLoop与多线程

• 线程和RunLoop是一一对应的
• 新建的线程默认是没有RunLoop的

怎样实现一个常驻线程

1. 创建一个RunLoop
2. 添加port/source给RunLoop
3. 启动RunLoop

网络

大纲

HTTP协议
HTTPS与网络安全
TCP/UDP