iOS面试题

一：KVC和KVO原理

KVC，即是指 [NSKeyValueCoding]，一个非正式的 Protocol，提供一种机制来间接访问对象的属性。也可以用来修改系统控件内部属性。

主要的方法是：

• (id)valueForKey:(NSString *)key;
• (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key;
• (id)valueForKeyPath:(NSString *)keyPath;
• (void)setValue:(id)value forKeyPath:(NSString *)keyPath;

前边两个方法用到的key比较好理解，就是要访问的属性名称对应的字符串。
后边两个方法的keypath是一个被点操作符隔开的用户访问对象指定属性的字符串序列。比如KeyPath address.street将会访问消息接收对象所包含的address属性中包含的一个street属性。其实KeyPath说白了就是我们平时使用点操作访问某个对象的属性时所写的那个字符串。

kvc的赋值原理：
1:查找model类中有没有setname方法，如果有就直接调用这个方法，为name属性赋值；
2：如果找不到setname方法，接着找有没有_name变量，如果有，就直接访问这个属性，为属性赋值；
3：如果没有_name变量，去找有没有name属性，如果有，直接name = @"123",进行赋值；
4：如果都没有找到，就调用调用setValue:forUnderfinedKey回调方法，这个方法需要自己去实现。

KVO，键值观察是根据isa-swizzling技术来实现的，主要依据runtime的强大动态能力。
当某个类的对象第一次被观察时，系统就会在运行期动态地创建该类的一个派生类，在这个派生类中重写基类中任何被观察属性的 setter 方法。
派生类在被重写的 setter 方法实现真正的通知机制，就如前面手动实现键值观察那样。这么做是基于设置属性会调用 setter 方法，而通过重写就获得了 KVO 需要的通知机制。当然前提是要通过遵循 KVO 的属性设置方式来变更属性值，如果仅是直接修改属性对应的成员变量，是无法实现 KVO 的。
同时派生类还重写了 class 方法以“欺骗”外部调用者它就是起初的那个类。然后系统将这个对象的 isa 指针指向这个新诞生的派生类，因此这个对象就成为该派生类的对象了，因而在该对象上对 setter 的调用就会调用重写的 setter，从而激活键值通知机制。此外，派生类还重写了 dealloc 方法来释放资源。

isa指针指向的其实是类的元类，如果之前的类名为：Person，那么被runtime更改以后的类名会变成：NSKVONotifying_Person。
新的NSKVONotifying_Person类会重写以下方法：
增加了监听的属性对应的set方法，class，dealloc，_isKVOA。
重写属性的set方法，是为了在set方法中增加另外两个方法的调用

-(void)willChangeValueForKey:(NSString *)key  
-(void)didChangeValueForKey:(NSString *)key  

其中didChangeValueForKey方法负责调用

-(void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath  
                      ofObject:(id)object  
                        change:(NSDictionary *)change  
                       context:(void *)context 

在监听的类中实现observeValueForKeyPath就可以实现监听属性值的变化了。

二：iOS如何实现多继承

1：通过组合实现多继承

假设C类要同时继承A类和B类 .
1.C类在头文件导入A类和B类的头文件 .
2.C类头文件声明需要继承自A类和B类已有的方法和属性 . ( 实现继承的特性 )
3.在C类内部创建A类和B类的实例 , 变成自己的成员变量 . ( C类调用方法时 , 方法内部是用A类和B类调用自己对应的方法 )
4.把A类和B类的属性与C类的属性存储方法关联起来 . ( C类继承自A类和B类 , 就拥有了A类和B类的能力 , 可是我们是在通过组合来实现多继承 , 所以一定要保证属性关联正确 )
5.C类调用继承过来的方法时 , 实际内部是用A类和B类调用自己对应的方法的 .

2：通过协议实现多继承

假设C类要同时继承A类和B类 .
1.C类在头文件导入A类和B类的头文件 .
2.在A类和B类把需要被C类继承的方法和属性声明成一份协议 .
3.C类遵守A类和B类的协议 .
4.在实现文件中实现协议方法 , 协议属性也要实现 . ( 问题是你无法调用到A类和B类原生的方法 )

3：使用category实现多继承

category就是类别，类别可以为类扩展方法，所以可以给一个类增加一个类别，然后增加一些方法，这样这个类的所有子类也就可以调用扩展的方法了，实现了多继承的效果。

4：消息转发机制

当在oc中给对象发送一个未定义的消息时，就是调用一个没有实现的方法，就会crash，但是其实系统是给了2次机会的，就是转发消息。
首先，如果当前类没有这个方法的实现，就会调用resolveInstanceMethod方法，在这个方法中可以通过方法名sel进行出来，比如动态添加一个方法，然后系统就会去执行动态添加的这个方法。如果resolveInstanceMethod中没有处理，下面会调用methodSignatureForSelector或者方法签名，然后调用forwardInvocation，在这个方法中可以把消息转发给实现了这个消息的实力对象，

三：runtime

runtime（简称运行时），是一套 纯C(C和汇编写的) 的API。而 OC 就是 运行时机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最主要的是 消息机制。它将很多静态语言在编译和链接时期做的事放到了 runtime 运行时来处理，可以说 runtime 是我们 Objective-C 幕后工作者。
对于 C 语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪个函数。OC的函数调用成为消息发送，属于 动态调用过程。在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在真正运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。
事实证明：在编译阶段，OC 可以 调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错，只有当运行的时候才会报错，这是因为OC是运行时动态调用的。而 C 语言 调用未实现的函数 就会报错。

1runtime 消息机制

我们写 OC 代码，它在运行的时候也是转换成了 runtime 方式运行的。任何方法调用本质：就是发送一个消息（用 runtime发送消息，OC 底层实现通过 runtime 实现）。
消息机制原理：对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现。

消息机制的调用流程：
对象方法：(保存到类对象的方法列表) ，类方法：(保存到元类(Meta Class)中方法列表)。
1.OC 在向一个对象发送消息时，runtime 库会根据对象的 isa指针找到该对象对应的类或其父类中查找方法。。
2.注册方法编号（这里用方法编号的好处，可以快速查找）。
3.根据方法编号去查找对应方法。
4.找到只是最终函数实现地址，根据地址去方法区调用对应函数。
补充：一个objc 对象的 isa 的指针指向什么？有什么作用？
每一个对象内部都有一个isa指针，这个指针是指向它的真实类型，根据这个指针就能知道将来调用哪个类的方法。

2方法交换

方法交换的应用场景比如：有一个需求要求你在应用中用户每次打开一个界面的时候进行统计，统计所有页面的打开次数情况，这个要怎么做？
我们可以使用运行时的方法交换来做，因为所有的界面都继承自UIViewController，所以首先给UIViewController写一个分类，在分类中自己实现一个swizzlingViewDidLoad方法，代替UIViewController的viewDidLoad方法，在每次viewDidLoad方法执行的时候，执行统计次数的操作。方法交换应该在load方法中去做，因为load只会执行一次，不会多次执行，所以能够保证只交换一次方法，不会出错。

#import "UIViewController+Swizzing.h"
#import 

@implementation UIViewController (Swizzing)

//在load方法中交换了UIViewController的viewDidLoad的方法使用了自定义的swizzlingViewDidLoad方法来实现
+(void)load{
    Method fromMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(viewDidLoad));
    Method toMethod = class_getInstanceMethod([self class], @selector(swizzlingViewDidLoad));
    if (!class_addMethod([self class], @selector(swizzlingViewDidLoad), method_getImplementation(toMethod), method_getTypeEncoding(toMethod))) {
        method_exchangeImplementations(fromMethod, toMethod);
    }
}

// 我们自己实现的方法，也就是和self的viewDidLoad方法进行交换的方法。
- (void)swizzlingViewDidLoad {
    NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%@", self.class];
    // 我们在这里加一个判断，将系统的UIViewController的对象剔除掉
    if(![str containsString:@"UI"]){
        NSLog(@"统计打点 : %@", self.class);
    }
    [self swizzlingViewDidLoad];
}

@end

3:关联对象

关联对象不是为类\对象添加属性或者成员变量(因为在设置关联后也无法通过ivarList或者propertyList取得) ，而是为类添加一个相关的对象，通常用于存储类信息，例如存储类的属性列表数组，为将来字典转模型的方便。
runtime提供的关联对象相关的方法

//关联对象
void objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy)

//获取关联的对象
id objc_getAssociatedObject(id object, const void *key)

//移除关联的对象
void objc_removeAssociatedObjects(id object)

实际应用代码
先写了一个person类，现在想在分类中添加一个属性

Person+Sport.h

#import "Person.h"

@interface Person (Sport)

-(void)setSportType:(NSString *)type;
-(NSString *)sportType;

@end

Person+Sport.m

#import "Person+Sport.h"
#import 

//定义一个key
const char *sportType = "sportType";

@implementation Person (Sport)

//使用objc_setAssociatedObject方法设置关联对象
-(void)setSportType:(NSString *)type
{
    // 第一个参数：给哪个对象添加关联
    // 第二个参数：关联的key，通过这个key获取
    // 第三个参数：关联的value
    // 第四个参数:关联的策略
    objc_setAssociatedObject(self, sportType, type, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

//使用objc_getAssociatedObject获取关联对象的值
-(NSString *)sportType
{
    NSString *type = objc_getAssociatedObject(self, sportType);
    return type;
}
@end

在其他类中使用person类，并设置sportType的值
ZZFCategoryVC.m

#import "ZZFCategoryVC.h"
#import "Person.h"
#import "Person+Sport.h"

@interface ZZFCategoryVC ()
@end

@implementation ZZFCategoryVC

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    [self.view setBackgroundColor:[UIColor whiteColor]];
    
    Person *yaoming = [[Person alloc]init];
    yaoming.name = @"姚明";
    [yaoming setSportType:@"basketball"];
    
    NSLog(@"name:%@;sportType:%@",yaoming.name,[yaoming sportType]);
}
@end

关联对象的实现

• 关联对象其实就是 ObjcAssociation 对象
• 关联对象由 AssociationsManager 管理并在 AssociationsHashMap 存储
• 对象的指针以及其对应 ObjectAssociationMap 以键值对的形式存储在 AssociationsHashMap 中
• ObjectAssociationMap 则是用于存储关联对象的数据结构
• 每一个对象都有一个标记位 has_assoc 指示对象是否含有关联对象