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iOS面试基础知识 (一)

iOS面试基础知识 (一)


一、Runtime原理


Runtime是iOS核心运行机制之一,iOS App加载库、加载类、执行方法调用,全靠Runtime,这一块的知识个人认为是最基础的,基本面试必问。


1、Runtime消息发送机制


1)iOS调用一个方法时,实际上会调用objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...),该方法第一个参数是消息接收者,第二个参数是方法名,剩下的参数是方法参数;

2)iOS调用一个方法时,会先去该类的方法缓存列表里面查找是否有该方法,如果有直接调用,否则走第3)步;

3)去该类的方法列表里面找,找到直接调用,把方法加入缓存列表;否则走第4)步;

4)沿着该类的继承链继续查找,找到直接调用,把方法加入缓存列表;否则消息转发流程;

很多面试者大体知道这个流程,但是有关细节不是特别清楚。


  • 问他/她objc_msgSend第一个参数、第二个参数、剩下的参数分别代表什么,不知道;
  • 很多人只知道去方法列表里面查找,不知道还有个方法缓存列表。
    通过这些细节,可以了解一个人是否真正掌握了原理,而不是死记硬背。


2、Runtime消息转发机制


如果在消息发送阶段没有找到方法,iOS会走消息转发流程,流程图如下所示:

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1)动态消息解析。检查是否重写了resolveInstanceMethod 方法,如果返回YES则可以通过class_addMethod 动态添加方法来处理消息,否则走第2)步;

2)消息target转发。forwardingTargetForSelector 用于指定哪个对象来响应消息。如果返回nil 则走第3)步;

3)消息转发。这步调用 methodSignatureForSelector 进行方法签名,这可以将函数的参数类型和返回值封装。如果返回 nil 执行第四步;否则返回 methodSignature,则进入 forwardInvocation ,在这里可以修改实现方法,修改响应对象等,如果方法调用成功,则结束。否则执行第4)步;

4)报错 unrecognized selector sent to instance。

很多人知道这四步,但是笔者一般会问:


  • 怎么在项目里全局解决"unrecognized selector sent to instance"这类crash?本人发现很多人回答不出来,说明面试者肯定是在死记硬背,你都知道因为消息转发那三步都没处理才会报错,为什么不知道在消息转发里面处理呢?
  • 如果面试者知道可以在消息转发里面处理,防止崩溃,再问下面试者,你项目中是在哪一步处理的,看看其是否有真正实践过?


二、load与initialize


1、load与initialize调用时机


+load在main函数之前被Runtime调用,+initialize 方法是在类或它的子类收到第一条消息之前被调用的,这里所指的消息包括实例方法和类方法的调用。


2、load与initialize在分类、继承链的调用顺序


  • load方法的调用顺序为:
    子类的 +load 方法会在它的所有父类的 +load 方法之后执行,而分类的 +load 方法会在它的主类的 +load 方法之后执行。
    如果子类没有实现 +load 方法,那么当它被加载时 runtime 是不会去调用父类的 +load 方法的。同理,当一个类和它的分类都实现了 +load 方法时,两个方法都会被调用。
  • initialize的调用顺序为:
    +initialize 方法的调用与普通方法的调用是一样的,走的都是消息发送的流程。如果子类没有实现 +initialize 方法,那么继承自父类的实现会被调用;如果一个类的分类实现了 +initialize 方法,那么就会对这个类中的实现造成覆盖。
  • 怎么确保在load和initialize的调用只执行一次
    由于load和initialize可能会调用多次,所以在这两个方法里面做的初始化操作需要保证只初始化一次,用dispatch_once来控制


笔者在面试过程中发现很多人对于load与initialize在分类、继承链的调用顺序不清楚。对怎么保证初始化安全也不清楚


三、RunLoop原理


RunLoop苹果原理图



图中展现了 Runloop 在线程中的作用:从 input source 和 timer source 接受事件,然后在线程中处理事件。


1、RunLoop与线程关系


  • 一个线程是有一个RunLoop还是多个RunLoop? 一个;
  • 怎么启动RunLoop?主线程的RunLoop自动就开启了,子线程的RunLoop通过Run方法启动。


2、Input Source 和 Timer Source


两个都是 Runloop 事件的来源,其中 Input Source 又可以分为三类


  • Port-Based Sources,系统底层的 Port 事件,例如 CFSocketRef ,在应用层基本用不到;
  • Custom Input Sources,用户手动创建的 Source;
  • Cocoa Perform Selector Sources, Cocoa 提供的 performSelector 系列方法,也是一种事件源;
    Timer Source指定时器事件,该事件的优先级是最低的。
    本人一般会问定时器事件的优先级是怎么样的,大部分人回答不出来。


3、解决NSTimer事件在列表滚动时不执行问题


因为定时器默认是运行在NSDefaultRunLoopMode,在列表滚动时候,主线程会切换到UITrackingRunLoopMode,导致定时器回调得不到执行。

有两种解决方案:


  • 指定NSTimer运行于 NSRunLoopCommonModes下。
  • 在子线程创建和处理Timer事件,然后在主线程更新 UI。


四、事件分发机制及响应者链


1、事件分发机制


iOS 检测到手指触摸 (Touch) 操作时会将其打包成一个 UIEvent 对象,并放入当前活动Application的事件队列,UIApplication 会从事件队列中取出触摸事件并传递给单例的 UIWindow 来处理,UIWindow 对象首先会使用 hitTest:withEvent:方法寻找此次Touch操作初始点所在的视图(View),即需要将触摸事件传递给其处理的视图,这个过程称之为 hit-test view。

hitTest:withEvent:方法的处理流程如下:


  • 首先调用当前视图的 pointInside:withEvent: 方法判断触摸点是否在当前视图内;
  • 若返回 NO, 则 hitTest:withEvent: 返回 nil,若返回 YES, 则向当前视图的所有子视图 (subviews) 发送 hitTest:withEvent: 消息,所有子视图的遍历顺序是从最顶层视图一直到到最底层视图(后加入的先遍历),直到有子视图返回非空对象或者全部子视图遍历完毕;
  • 若第一次有子视图返回非空对象,则 hitTest:withEvent: 方法返回此对象,处理结束;
  • 如所有子视图都返回空,则 hitTest:withEvent: 方法返回自身 (self)。
    流程图如下:


2、响应者链原理


iOS的事件分发机制是为了找到第一响应者,事件的处理机制叫做响应者链原理。

所有事件响应的类都是 UIResponder 的子类,响应者链是一个由不同对象组成的层次结构,其中的每个对象将依次获得响应事件消息的机会。当发生事件时,事件首先被发送给第一响应者,第一响应者往往是事件发生的视图,也就是用户触摸屏幕的地方。事件将沿着响应者链一直向下传递,直到被接受并做出处理。一般来说,第一响应者是个视图对象或者其子类对象,当其被触摸后事件被交由它处理,如果它不处理,就传递给它的父视图(superview)对象(如果存在)处理,如果没有父视图,事件就会被传递给它的视图控制器对象 ViewController(如果存在),接下来会沿着顶层视图(top view)到窗口(UIWindow 对象)再到程序(UIApplication 对象)。如果整个过程都没有响应这个事件,该事件就被丢弃。一般情况下,在响应者链中只要由对象处理事件,事件就停止传递。

一个典型的事件响应路线如下:

First Responser --> 父视图-->The Window --> The Application --> nil(丢弃)

我们可以通过 [responder nextResponder] 找到当前 responder 的下一个 responder,持续这个过程到最后会找到 UIApplication 对象。


五、内存泄露检测与循环引用


1、造成内存泄露原因


  • 在用C/C++时,创建对象后未销毁,比如调用malloc后不free、调用new后不delete;
  • 调用CoreFoundation里面的C方法后创建对对象后不释放。比如调用CGImageCreate不调用CGImageRelease;
  • 循环引用。当对象A和对象B互相持有的时候,就会产生循环引用。常见产生循环引用的场景有在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell block引用self。


2、常见循环引用及解决方案


1) 在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell的block直接引用self或者直接以_形式引用属性造成循环引用。


 cell.clickBlock = ^{
self.name = @"akon";
};

cell.clickBlock = ^{
_name = @"akon";
};


解决方案:把self改成weakSelf;


__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
weakSelf.name = @"akon";
};


2)在cell的block中直接引用VC的成员变量造成循环引用。


//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC(){

int _age;

}
cell.clickBlock = ^{
_age = 18;
};


解决方案有两种:


  • 用weak-strong dance


__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
strongSelf->age = 18;
};


  • 把成员变量改成属性


//假设 _age为VC的成员变量
@interface TestVC()

@property(nonatomic, assign)int age;

@end

__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
weakSelf.age = 18;
};


3)delegate属性声明为strong,造成循环引用。


@interface TestView : UIView

@property(nonatomic, strong)id<TestViewDelegate> delegate;

@end

@interface TestVC()<TestViewDelegate>

@property (nonatomic, strong)TestView* testView;

@end

testView.delegate = self; //造成循环引用


解决方案:delegate声明为weak


@interface TestView : UIView

@property(nonatomic, weak)id<TestViewDelegate> delegate;

@end


4)在block里面调用super,造成循环引用。


cell.clickBlock = ^{
[super goback]; //造成循环应用
};


解决方案,封装goback调用


__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
[weakSelf _callSuperBack];
};

- (void) _callSuperBack{
[self goback];
}


5)block声明为strong

解决方案:声明为copy

6)NSTimer使用后不invalidate造成循环引用。

解决方案:


  • NSTimer用完后invalidate;
  • NSTimer分类封装


+ (NSTimer *)ak_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
block:(void(^)(void))block
repeats:(BOOL)repeats{

return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
target:self
selector:@selector(ak_blockInvoke:)
userInfo:[block copy]
repeats:repeats];
}

+ (void)ak_blockInvoke:(NSTimer*)timer{

void (^block)(void) = timer.userInfo;
if (block) {
block();
}
}

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3、怎么检测循环引用


  • 静态代码分析。 通过Xcode->Product->Anaylze分析结果来处理;
  • 动态分析。用MLeaksFinder(只能检测OC泄露)或者Instrument或者OOMDetector(能检测OC与C++泄露)。


六、VC生命周期


考察viewDidLoad、viewWillAppear、ViewDidAppear等方法的执行顺序。

假设现在有一个 AViewController(简称 Avc) 和 BViewController (简称 Bvc),通过 navigationController 的push 实现 Avc 到 Bvc 的跳转,调用顺序如下:

1、A viewDidLoad 

2、A viewWillAppear 

3、A viewDidAppear 

4、B viewDidLoad 

5、A viewWillDisappear 

6、B viewWillAppear 

7、A viewDidDisappear 

8、B viewDidAppear

如果再从 Bvc 跳回 Avc,调用顺序如下:

1、B viewWillDisappear 

2、A viewWillAppear 

3、B viewDidDisappear 

4、A viewDidAppear

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