iOS基礎知識備忘

1、weak關(guān)鍵字的作用

weak的作用是弱引用，它修飾的對象在釋放時會置為nil，避免錯誤的內(nèi)存訪問。一般用于delegate、block、NSTimer中，避免循環(huán)引用造成的內(nèi)存泄漏問題。

weak修飾的對象釋放時，weak指針自動置為nil的原理？

runtime維護了一張weak表，存儲了指向某個對象的weak指針地址。weak表其實是一個哈希表，key是指向某個對象的地址，value是指向某個對象的weak指針地址數(shù)組，當該對象被銷毀時，會根據(jù)該對象的地址（key）獲取指向該對象的weak指針數(shù)組，然后遍歷該數(shù)組將weak指針依次置為nil，從weak表中刪除該記錄，最后從引用計數(shù)表中刪除廢棄對象的地址為鍵值的記錄。

系統(tǒng)如何知道哪些對象是被__weak修飾過的？

  1. 在arm64架構(gòu)之前，isa就是一個普通的指針，存儲著Class、Meta-Class對象的內(nèi)存地址
  2. 從arm64架構(gòu)開始，對isa進行了優(yōu)化，變成了一個共用體（union）結(jié)構(gòu)，還使用位域來存儲更多的信息
  3. isa的結(jié)構(gòu)中有一個weakly_referenced的成員變量，該成員變量記錄了對象是否被弱引用指向過。
//isa的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
union isa_t {
    Class cls;
    uintptr_t bits;

    struct {
      uintptr_t nonpointer        : 1;                                         \
      uintptr_t has_assoc         : 1;                                         \
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;                                         \
      uintptr_t shiftcls          : 44; /*MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x7fffffe00000*/ \
      uintptr_t magic             : 6;                                         \
      uintptr_t weakly_referenced : 1;                                         \
      uintptr_t deallocating      : 1;                                         \
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;                                         \
      uintptr_t extra_rc          : 8
    };
};
isa位域.png

2、引用循環(huán)

當兩個不同的對象各有一個強引用指向?qū)Ψ降臅r候，就會造成循環(huán)引用。

NSTimer是如何造成循環(huán)引用的？

在ViewController（簡稱VC）中使用timer屬性時，VC強引用timer，timer的target又是VC，就造成了循環(huán)引用。當你在VC的dealloc方法中調(diào)用timer的invalidate方法來銷毀timer時，會發(fā)現(xiàn)pop出當前VC時，并沒有調(diào)用dealloc方法，VC在等timer釋放后才走dealloc，而timer的釋放在dealloc中，所以就造成了循環(huán)引用。

如何解決NSTimer的循環(huán)引用？

  • 蘋果新的api接口解決方案（iOS10.0以上可用）
  • 使用NSProxy方案
  • 對NSTimer進行封裝

參考資料

3、OC對象的本質(zhì)

一個NSObject對象占用多少內(nèi)存？

  • 系統(tǒng)分配了16個字節(jié)給NSObject對象（通過malloc_size函數(shù)獲得）；
  • 但NSObject對象內(nèi)部只使用了8個字節(jié)的空間（64bit環(huán)境下，可以通過class_getInstanceSize函數(shù)獲得）；

對象的isa指針指向哪里？

  • instance對象的isa指向class對象；
  • class對象的isa指向meta-class對象；
  • meta-class對象的isa指向基類的meta-class對象；

OC的類信息存放在哪里？

  • 對象方法、成員變量、屬性、協(xié)議信息存放在class對象中；
  • 類方法，存放在meta-class對象中；
  • 成員變量的具體值，存放在instance對象中；

4、TCP擁堵、TCP丟包問題

參考資料

5、https配置流程

http與https的區(qū)別？
1、https需要到ca申請證書，一般免費證書很少，需要交費；
2、http是超文本傳輸協(xié)議，信息是明文傳輸，https是具有安全性的SSL加密傳輸協(xié)議；
3、http和https的連接方式不同，用的端口也不同，前者是80，后者是443；
4、http的連接很簡單，是無狀態(tài)的；https協(xié)議是由SSL+HTTP協(xié)議構(gòu)建的可進行加密傳輸、身份認證的網(wǎng)絡協(xié)議，比http協(xié)議安全；

iOS配置流程？

項目中網(wǎng)絡交互基于AFN，要求AFN版本在3.0以上。代碼部分：

// 設置AFN請求管理者的時候，添加SSL認證:

// 1.獲得請求管理者
AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
// 2.加上這個函數(shù)，https ssl 驗證。
[manager setSecurityPolicy:[self customSecurityPolicy]];

// https ssl 驗證函數(shù)
- (AFSecurityPolicy *)customSecurityPolicy
{
    // 先導入證書
    NSString *cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"xxx" ofType:@"cer"];//證書的路徑
    NSData *cerData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath];

    // AFSSLPinningModeCertificate 使用證書驗證模式
    AFSecurityPolicy *securityPolicy = [AFSecurityPolicy policyWithPinningMode:AFSSLPinningModeCertificate];
    securityPolicy.pinnedCertificates = [NSSet setWithObject:cerData];
    
    // allowInvalidCertificates 是否允許無效證書(也就是自建的證書)，默認為NO
    securityPolicy.allowInvalidCertificates = NO;
    //validatesDomainName 是否需要驗證域名，默認為YES;
    securityPolicy.validatesDomainName = YES;
    
    return securityPolicy;
}
// 3.關(guān)于證書
從沃通獲取到HTTPS證書后，會得到一個有密碼的壓縮包文件，使用for other server里面的domain.crt的證書文件。

6、atomic屬性作用？

atomic修飾的對象，setter和getter方法是線程安全的（因為在setter和getter賦值取值的時候添加了自旋鎖），但不能保證整個對象的線程安全。

為什么說atomic沒辦法保證整個對象的線程安全?

1.對于NSArray類型 @property(atomic)NSArray *array我們用atomic修飾，數(shù)組的添加和刪除并不是線程安全的，這是因為數(shù)組比較特殊，我們要分成兩部分考慮，一部分是&array也就是這個數(shù)組本身，另一部分是他所指向的內(nèi)存部分。atomic限制的只是&array部分，對于它指向的對象沒有任何限制。
atomic表示，我TM也很冤?。。。?！

2.當線程A進行寫操作，這時其他線程的讀或者寫操作會因為該操作而等待。當A線程的寫操作結(jié)束后，B線程進行寫操作，然后當A線程需要讀操作時，卻獲得了在B線程中的值，這就破壞了線程安全，如果有線程C在A線程讀操作前release了該屬性，那么還會導致程序崩潰。所以僅僅使用atomic并不會使得線程安全，我們還要為線程添加lock來確保線程的安全。
個人覺得這個就有點杠精的意味了，atomic還要管到你方法外面去了？？？？？不過面試人家問你還要這么答，要嚴謹！！，

7、iOS用什么方式實現(xiàn)對一個對象的KVO？（KVO的本質(zhì)是什么？）

  • 利用runtime API動態(tài)生成一個子類，并且讓instance對象的isa指向這個全新的子類；
  • 當修改instance對象的屬性時，會調(diào)用Foundation的_NSSetxxxValueAndNotify函數(shù)；
  • _NSSetxxxValueAndNotify內(nèi)部會調(diào)用：
    willChangeValueForKey:
    父類原來的setter方法
    didChangeValueForKey:
  • didChangeValueForKey: 方法內(nèi)部會觸發(fā)監(jiān)聽器（Observer）的監(jiān)聽方法observeValueForKeyPath: ofObject: change: context:

如何手動觸發(fā)KVO？

  • 手動調(diào)用willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey: 方法

直接修改成員變量會觸發(fā)KVO嗎？

  • 不會觸發(fā)KVO

8、通過KVC修改屬性會觸發(fā)KVO嗎？

  • 會觸發(fā)KVO

KVC的賦值和取值過程是怎樣的？原理是什么？

賦值過程即[setValue: forKey:] 方法實現(xiàn)原理：

  • 按照 setKey:、_setKey:順序查找方法
  • a> 找到了方法，傳遞參數(shù)調(diào)用方法
  • b> 沒找到方法，查看+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法的返回值
  • 返回值為YES，按照 _key、_isKey、key、isKey順序來查找成員變量
    找到成員變量直接賦值
    找不到成員變量調(diào)用setValue: forUndefinedKey:方法，并拋出異常NSUnknownKeyException
  • 返回值為NO，調(diào)用setValue: forUndefinedKey:方法，并拋出異常NSUnknownKeyException
  • +(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法的默認返回值是YES

取值過程：

  • 首先按照getKey、key、isKey、_key順序查找方法
  • a>找到了方法，調(diào)用方法取值
  • b>未找到方法，查看+(BOOL)accessInstanceVariablesDirectly方法的返回值
  • 返回值為YES，按照_key、_isKey、key、isKey順序查找成員變量
    找到成員變量，就返回該成員變量的值
    未找到成員變量，調(diào)用valueForUndefinedKey:方法，并拋出異常NSUnknownKeyException
  • 返回值為NO，調(diào)用valueForUndefinedKey:方法，并拋出異常NSUnknownKeyException

9、Category的實現(xiàn)原理？

  • Category編譯后的底層結(jié)構(gòu)是struct category_t，里面存儲著分類的對象方法、類方法、屬性、協(xié)議信息
  • 在程序運行的時候，runtime會將Category的數(shù)據(jù)，合并到類信息中（類對象、元類對象中）

Category的加載處理過程？

  • 通過runtime加載某個類的所有Category數(shù)據(jù)
  • 把所有Category的方法、屬性、協(xié)議數(shù)據(jù)，合并到一個大數(shù)組中
    后參與編譯的Category數(shù)據(jù)，會在數(shù)組的前面
  • 將合并后的分類數(shù)據(jù)（方法、屬性、協(xié)議），插入到類原來數(shù)據(jù)的前面

Category和Class Extension的區(qū)別是什么？

  • Class Extension在編譯的時候，它的數(shù)據(jù)就已經(jīng)包含在類信息中
  • Category是在運行時，才會將數(shù)據(jù)合并到類信息中

Category中有l(wèi)oad方法嗎？load方法在什么時候調(diào)用的？load方法能繼承嗎？

  • 有l(wèi)oad方法
  • load方法在runtime加載類、分類的時候調(diào)用
  • 可以繼承，但是一般情況下不會主動去調(diào)用load方法，都是讓系統(tǒng)自動調(diào)用

load、initialize方法的區(qū)別是什么？它們在Category中的調(diào)用順序？以及出現(xiàn)繼承時它們之間的調(diào)用過程？

區(qū)別

  1. 調(diào)用方式
    1> load是根據(jù)函數(shù)地址直接調(diào)用
    2> initialize是通過objc_msgSend調(diào)用

  2. 調(diào)用時刻
    1> load是runtime加載類、分類的時候調(diào)用（只會調(diào)用一次）
    2> initialize是類第一次接收到消息的時候調(diào)用，每個類只會initialize一次（父類的initialize方法可能會被調(diào)用多次）

調(diào)用順序

  1. load
    1> 先調(diào)用類的load
    a) 先編譯的類，優(yōu)先調(diào)用
    b) 調(diào)用子類的load方法之前，會先調(diào)用父類的load方法

    2> 再調(diào)用分類的load
    a) 先編譯的分類，優(yōu)先調(diào)用

  2. initialize
    1> 先初始化父類
    2> 再初始化子類（可能最終調(diào)用的是父類的initialize方法）
    3> 如果子類沒有實現(xiàn)initialize方法，會調(diào)用父類的initialize，所以父類的initialize可能會被調(diào)用多次
    4> 如果分類實現(xiàn)了initialize方法，就覆蓋類本身的initialize調(diào)用

Category能否添加成員變量？如果可以，如何添加？

  • 不能直接給Category添加成員變量，但可以通過runtime的API間接實現(xiàn)Category有成員變量的效果。
  • 添加關(guān)聯(lián)對象：
    void objc_setAssociatedObject(id object, const void * key, id value, objc_AssociationPolicy policy)
  • 獲得關(guān)聯(lián)對象：
    id objc_getAssociatedObject(id object, const void * key)
  • 移除所有關(guān)聯(lián)對象：
    void objc_removeAssociatedObjects(id object)

10、講一下OC的消息機制？

  • OC的方法調(diào)用其實都會轉(zhuǎn)成objc_msgSend函數(shù)的調(diào)用，給receiver（方法調(diào)用者）發(fā)送了一條消息（方法名）。
  • objc_msgSend函數(shù)底層有三大階段：
    1>消息發(fā)送（當前類、父類中查找方法）
消息發(fā)送階段，查找方法的過程

2>動態(tài)方法解析（消息發(fā)送階段未找到方法實現(xiàn)，開發(fā)者可以在這個階段實現(xiàn)+resolveInstanceMethod:或+resolveClassMethod:方法來動態(tài)添加方法實現(xiàn)。動態(tài)解析過后，會重新走 消息發(fā)送 的流程，并且是直接“從receiverClass的cache中查找方法”這一步開始執(zhí)行）

動態(tài)方法解析過程

3>消息轉(zhuǎn)發(fā)（如果在 動態(tài)方法解析 過程沒有做動態(tài)添加方法實現(xiàn)的處理，那么程序會進入消息轉(zhuǎn)發(fā)過程）

  • 首先會調(diào)用forwardingTargetForSelector:方法A，返回值為nil，會繼續(xù)調(diào)用methodSignatureForSelector:方法B，若返回值為nil，程序會報錯，拋出找不到方法選擇器的經(jīng)典錯誤。
  • 若方法AforwardingTargetForSelector:的返回值不為nil，就代表轉(zhuǎn)發(fā)成功，這條消息（方法實現(xiàn)）由返回值處理：objc_msgSend(返回值, SEL)
  • 若方法BmethodSignatureForSelector:的返回值不為nil，會繼續(xù)調(diào)用forwardInvocation:方法C，開發(fā)者可以在該方法中自定義任何邏輯。
  • 注：以上消息轉(zhuǎn)發(fā)過程涉及到的方法A/B/C，都有對象方法、類方法兩個版本（可以是減號-方法，也可以是加號+方法）
消息轉(zhuǎn)發(fā)過程

11、對runtime的理解？在項目中的應用場景有哪些？

  • 簡單來說，OC是一門動態(tài)性比較強的編程語言，允許很多操作推遲到程序運行時再進行。
  • OC的動態(tài)性就是由runtime來支撐和實現(xiàn)的，runtime是一套C語言的API，封裝了很多動態(tài)性相關(guān)的函數(shù)。
  • 平時編寫的OC代碼，底層都是轉(zhuǎn)換成了runtimeAPI進行調(diào)用。
應用場景
  • 利用關(guān)聯(lián)對象（objc_setAssociatedObject）給分類添加屬性。
  • 遍歷類的所有成員變量（修改文本框占位文字顏色、字典轉(zhuǎn)模型、自動歸解檔）
  • 交換方法實現(xiàn)（交換系統(tǒng)的方法）
  • 利用消息轉(zhuǎn)發(fā)機制解決方法找不到的異常問題

12、block的本質(zhì)？

  • block本質(zhì)也是一個OC對象，它內(nèi)部也有一個isa指針。
  • block是封裝了函數(shù)調(diào)用以及函數(shù)調(diào)用環(huán)境的OC對象。
block的變量捕獲機制
  • 為了保證block內(nèi)部能正常訪問外部的變量，block有個變量捕獲機制：
block變量捕獲.png
block的類型
  • block有三種類型，可通過class方法或isa指針查看具體類型，最終都是繼承自NSBlock類型：
1、沒有訪問auto變量：             __NSGlobalBlock__ （_NSConcreteGlobalBlock）    
2、訪問了auto變量：               __NSStackBlock__  （_NSConcreteStackBlock）     
3、__NSStackBlock__調(diào)用了copy：  __NSMallocBlock__ （_NSConcreteMallocBlock）
各類型block在內(nèi)存上的存儲區(qū)域.png
  • 每一種類型的block調(diào)用了copy后的結(jié)果如下：
各類型block調(diào)用copy的結(jié)果.png
最后編輯于 ：
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