面试workiOS相关

关于iOS底层原理的若干解析

2017-05-22  本文已影响2012人  FindCrt

今天看到了这位兄弟的面试题总结文章:先是程序员，然后才是iOS程序员 — 写给广大非科班iOS开发者的一篇面试总结,里面的问题确实不错，所以就查资料学习了下，在这给个答案(链接-_-)，以及一些其他的原理和发散。

问题

  1. 如果让你实现属性的weak，如何实现的？

1. weak原理

weak 弱引用的实现方式

这篇文章我觉得写得很好，我用自己的话简单总结下：
weak是啥？在一个对象被释放后，指向它的所有weak指针都跟着被设为nil，所以关键就是怎么从这个对象找到所有指向它的weak指针。

系统使用一张表，用对象的地址做key,值是对象的引用计数和weak指针表。
在类似__weak SomeClass *obj = otherObj这种的时候，调用storeWeak方法把新指针obj和对象otherObj关联起来,实际干的就是：

2.实现atomic

stackoverflow的这个问题很好

简单说，在属性的getter/setter实现里，先加锁然后再对变量进行访问

- (UITextField *) userName {
    UITextField *retval = nil;
    @synchronized(self) {
        retval = [[userName retain] autorelease];
    }
    return retval;
}

- (void) setUserName:(UITextField *)userName_ {
    @synchronized(self) {
      [userName_ retain];
      [userName release];
      userName = userName_;
    }
}

发散下

简单说，就是check和use要正整体加锁：

lock->check->use->unlock

而atomic是在属性内部实现的加锁，即相当于：
lock->check->unlock->可能其他线程插入进来...->lock->use->unlock。

@synchronized(obj) {
    // do work
}

也是用一张哈希表，在进入这个代码块的时候，使用obj这个对象获取对应的递归锁，然后加锁，在出代码块的时候解锁。所以这是以obj的地址为唯一性的锁。

3. KVO的原理

原理参考
实现一个自己的KVO参考

void setName:(NSString *)name{
    [self willChangeValueForKey:@"name"];
     [super setName:name];
    [self didChangeValueForKey:@"name"];
}

也就是通过willChangeValueForKey和didChangeValueForKey来通知外界的，所以你必须要重写原本的setter方法，否则外界不会收到消息

4. isa指针的问题

看这个图就好了：


isa指针图

好，下一题！-_-

5. RunLoop

深入理解RunLoop,看这篇就好了
mode有几种：公开的有kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode后一种在scrollView滚动的时候会切换到。这里会牵扯到一个经典考题：滚动导致NSTimer不起作用的问题。上面的文章里有说明白。
事件有：source、timer和observer

struct __CFRunLoopMode {
CFStringRef _name; // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
CFMutableSetRef _sources0; // Set
CFMutableSetRef _sources1; // Set
CFMutableArrayRef _observers; // Array
CFMutableArrayRef _timers; // Array
...
};

6. 方法列表的结构

先看类的结构：

struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

#if !__OBJC2__
    Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;
    const char *name                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
    long version                                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    long info                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
    long instance_size                                       OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_ivar_list *ivars                             OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_cache *cache                                 OBJC2_UNAVAILABLE;
    struct objc_protocol_list *protocols                     OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif

} OBJC2_UNAVAILABLE;

struct objc_method_list **methodLists这个就是方法列表了，首先这里有个不易发现的知识点：为什么methodLists是指针的指针而不是指针？
这个问题里的答案说了一些,简单说：
objc_method_list *代表一个方法链，按理说对于类来说，这个结构就足够了，objc_method_list **这个代表n条方法链，其实是因为Category才会这样。

在合并Category和类的时候，就可以把Category的方法直接放进来，而不用修改原来的方法链。

while (i--) {
        //取出category的方法列表
        method_list_t *mlist = cat_method_list(cats->list[i].cat, isMeta);
        if (mlist) {
            //直接放到列的方法列表的列表里，而不修改类本身的方法列表
            mlists[mcount++] = mlist;
            fromBundle |= cats->list[i].fromBundle;
        }
    }

    attachMethodLists(cls, mlists, mcount, NO, fromBundle, inoutVtablesAffected);

个人认为这样是为了：

然后是objc_method_list的结构：

struct objc_method_list {
    struct objc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;

    int method_count                                         OBJC2_UNAVAILABLE;
#ifdef __LP64__
    int space                                                OBJC2_UNAVAILABLE;
#endif
    /* variable length structure */
    struct objc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;
}

这里没有借鉴，只有自己翻一下runtime的开源代码(这几个问题其实都是对runtime源码的解析吧)

/* These next three functions are the heart of ObjC method lookup. */
static inline Method _findMethodInList(struct objc_method_list * mlist, SEL sel) {
    int i;
    if (!mlist) return NULL;
    for (i = 0; i < mlist->method_count; i++) {
    Method m = &mlist->method_list[i];
    if (m->method_name == sel) {
        return m;
    }
    }
    return NULL;
}

上面这个函数是从里objc_method_list找到对应的Method，可以看出方法存储在method_list里面。没看代码前，我以为是objc_method_list实际是链表的一个节点，每个method_list只存储一个方法，然后用obsolete连接下一个方法。

7. Category的原理

参考这篇

newproperties = buildPropertyList(NULL, cats, isMeta);
        if (newproperties) {
            newproperties->next = cls->data()->properties;
            cls->data()->properties = newproperties;
        }

        newprotos = buildProtocolList(cats, NULL, cls->data()->protocols);
        if (cls->data()->protocols  &&  cls->data()->protocols != newprotos) {
            _free_internal(cls->data()->protocols);
        }
        cls->data()->protocols = newprotos;

// Copy old methods to the method list array
    for (i = 0; i < oldCount; i++) {
        newLists[newCount++] = oldLists[i];
    }

Categories are a runtime-only feature, categories aren't symbols like classes or functions and that also means a linker cannot determine if a category is in use or not.

解决方案就是在Other Linker Flags里添加-Objc,-force_load或-all_load来加载，-Objc是所有OC代码的文件都加载，-force_load指定文件加载，-all_load全部加载。

其他的一些相关问题

在开始的时候，创建一个AutoreleasePoolPage类型的双向链表，它会保存所有使用__autoreleasing标记的对象(MRC时直接调用autoRelease方法)，实际就是调用了下面的方法，创建一个新节点加进去

static inline id *autoreleaseFast(id obj)
{
    AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
    if (page && !page->full()) {
        return page->add(obj);
    } else if (page) {
        return autoreleaseFullPage(obj, page);
    } else {
        return autoreleaseNoPage(obj);
    }
}

在pool结束后，对每个对象release。

上一篇下一篇

猜你喜欢

热点阅读