iOS

iOS senior engineer interview

2019-07-11  本文已影响2人  踏云小子

中级

一、Block

1.1 block的实质是什么？一共有几种block？都是什么情况下生成的？

block对象就是一个结构体，里面有isa指针指向自己的类（global malloc stack），有desc结构体描述block的信息，__forwarding指向自己或堆上自己的地址，如果block对象截获变量，这些变量也会出现在block结构体中。最重要的block结构体有一个函数指针，指向block代码块。block结构体的构造函数的参数，包括函数指针，描述block的结构体，自动截获的变量（全局变量不用截获），引用到的__block变量。(__block对象也会转变成结构体)


image.png 
int main() {
    int (^blk)(int i) = ^(int i){
        int result =  i + 1;
        return result;
    };
    blk(3);
    return 0;
}
//==============上面是反编译以前的代码==================
struct __block_impl {
    void *isa;//isa表明结构体类型。
    int Flags;
    int Reserved;
    void *FuncPtr;//指向函数指针
};
//这个结构体及时Block反编译以后生成的主要结构。
struct __main_block_impl_0 {
  struct __block_impl impl;
  struct __main_block_desc_0* Desc;
    //初始化函数
  __main_block_impl_0(void *fp, struct __main_block_desc_0 *desc, int flags=0) {
    impl.isa = &_NSConcreteStackBlock;//表示这个Block是存储于栈上。
    impl.Flags = flags;
    impl.FuncPtr = fp;//函数指针赋值
    Desc = desc;
  }
};
//这个函数就是Block的具体实现，并且添加了一个默认实现。
static int __main_block_func_0(struct __main_block_impl_0 *__cself, int i) {
    int result = i + 1;
    return result;
}
//Block的描述信息
static struct __main_block_desc_0 {
  size_t reserved;
  size_t Block_size;
};
//__main_block_desc_0的一个实例，其中Block_size初始化为__main_block_impl_0结构体的大小。
struct __main_block_desc_0 __main_block_desc_0_DATA = { 0, sizeof(struct __main_block_impl_0)};

int main() {
    //int (*blk)(int i) = ((int (*)(int))&__main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA));
    //上面一行转换为下面两行等价
    struct __main_block_impl_0 tmp = __main_block_impl_0((void *)__main_block_func_0, &__main_block_desc_0_DATA);
    struct __main_block_impl_0 *blk = &tmp;
    
    //int blkRerurn = ((int (*)(__block_impl *, int))((__block_impl *)blk)->FuncPtr)((__block_impl *)blk, 3);
    //下面一行是上面一行的简化版
    (*blk->impl.FuncPtr)(blk,3);
    return 0;
}

1.2 为什么在默认情况下无法修改被block捕获的变量？ __block都做了什么？

__block变量i在转换为c语言后直接转换为一个__Block_byref_i_0类型的结构体
通过i->__forwarding->i获取外部变量并修改，然后将__main_block_impl_0copy下，再释放下，具体代码

1.3 模拟一下循环引用的一个情况？block实现界面反向传值如何实现？

二、Runtime

2.1 objc在向一个对象发送消息时，发生了什么？

runtime会根据对象的isa指针找到所对应的类，然后在类的方法列表、父类的方法列表里找对应的方法运行，但是在发送消息时，objc_msgSend不会返回值，只会在程序实际运行时决定

附注：c语言，调用一个方法其实就是跳到内存中的某一点并开始执行一段代码。没有任何动态的特性，因为这在编译时就决定好了。而在 Objective-C 中，[object foo] 语法并不会立即执行 foo 这个方法的代码。它是在运行时给 object 发送一条叫 foo 的消息。这个消息，也许会由 object 来处理，也许会被转发给另一个对象，或者不予理睬假装没收到这个消息。多条不同的消息也可以对应同一个方法实现。这些都是在程序运行的时候决定的。

[array insertObject:foo atIndex:5];
//编译时转化成
objc_msgSend(array, @selector(insertObject:atIndex:), foo, 5);

2.2 objc中向一个nil对象发送消息将会发生什么？

向一个nil对象发送消息，首先在寻找对象的isa指针时就是0地址返回了

2.3 什么时候会报unrecognized selector错误？iOS有哪些机制来避免走到这一步？

2.4 能否向编译后得到的类中增加实例变量？能否向运行时创建的类中添加实例变量？为什么？能否添加成员变量？能否添加属性变量？原理是什么？

附注：成员变量、实例变量、属性变量之间的区别？成员变量就是用{}括起来的对象，外界无法使用；属性变量就是@property修饰的，外界可以拿到；实例变量本质上就是成员变量，只是实例对象是针对类，定义了属性变量myButton会自动生成_myButton，并写好setter/getter方法


QQ图片20180310223645.jpg

2.5 runtime如何实现weak变量的自动置nil？

runtime 对注册的类， 会进行布局，对于 weak 对象会放入一个 hash 表中。 用 weak 指向的对象内存地址作为 key，当此对象的引用计数为0的时候会 dealloc，假如 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为键， 在这个 weak 表中搜索，找到所有以a为键的 weak 对象，从而设置为 nil。

2.6 给类添加一个属性后，在类结构体里哪些元素会发生变化？

objc_ivar_list（实例变量列表）和instance_size（实例内存大小）会变化

2.7 runtime的运用

2.7.1 kvo、kvc实现原理

removeObserver就是将isa指针指向原来的类
具体demo看这里

2.7.2 category的实现

category内部是如何实现的？与该类原有方法的名称相同的时候，为什么原有方法会失效？

1. 将Category和它的元类注册到哈希表
2. 如果元类已经实现，则重建它的方法列表
2.7.3 添加属性
objc_setAssociatedObject
2.7.4 添加实例变量
2.7.5 获取私有方法
2.7.6 替换方法
2.8 + (void)load; 和 + (void)initialize;区别是什么
image.png

Runloop

苹果是如何实现Autorelease Pool的？

其实就是指针组成的堆栈，当要释放时候，调用objc_autoreleasePoolPush将边界对象放进AutoreleasePoolPage栈顶，返回返回边界对象内存地址，接着就是pop操作，对晚于边界对象的对象发送release消息，并移动next指针到正确位置

类指针

类方法和实例方法有什么区别？

高级

1.UITableview的优化方法（缓存高度，异步绘制，减少层级，hide，避免离屏渲染）

2.有没有用过runtime，用它都能做什么？（交换方法，创建类，给新创建的类增加方法，改变isa指针）

3.看过哪些第三方框架的源码？都是如何实现的？（如果没有，问一下多图下载的设计）

4.SDWebImage的缓存策略？

5.AFN为什么添加一条常驻线程？

6. AsyncDisplayKit原理是什么

内部封装了UIView、CALayer，是得他们这些属性都可以在后台线程设置，从而完成了排版、绘制在后台线程的实现

造成UI卡顿主要包括:
- 排版：计算视图大小，计算文本高度，重新计算子视图的排版
- 绘制：文本绘制、图片绘制(预先解压)、元素绘制(Quartz)
- UI对象操作：UIView、CALayer等UI对象的创建、销毁、属性设置

8. 关于网络编程

1.iOS中socket使用
Socket是对TCP/IP协议的封装，Socket本身并不是协议，而是一个调用接口（API），通过Socket，我们才能使用TCP/IP协议。

http协议 对应于应用层
tcp协议 对应于传输层
ip协议 对应于网络层
三者本质上没有可比性。 何况HTTP协议是基于TCP连接的。

TCP/IP是传输层协议，主要解决数据如何在网络中传输；而HTTP是应用层协议，主要解决如何包装数据。

我 们在传输数据时，可以只使用传输层（TCP/IP），但是那样的话，由于没有应用层，便无法识别数据内容，如果想要使传输的数据有意义，则必须使用应用层 协议，应用层协议很多，有HTTP、FTP、TELNET等等，也可以自己定义应用层协议。WEB使用HTTP作传输层协议，以封装HTTP文本信息，然 后使用TCP/IP做传输层协议将它发送到网络上。

SOCKET原理

套接字（socket）概念套接字（socket）是通信的基石，是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元。它是网络通信过程中端点的抽象表示，包含进行网络通信必须的五种信息：连接使用的协议，本地主机的IP地址，本地进程的协议端口，远地主机的IP地址，远地进程的协议端口。
应 用层通过传输层进行数据通信时，TCP会遇到同时为多个应用程序进程提供并发服务的问题。多个TCP连接或多个应用程序进程可能需要通过同一个 TCP协议端口传输数据。为了区别不同的应用程序进程和连接，许多计算机操作系统为应用程序与TCP／IP协议交互提供了套接字(Socket)接口。应 用层可以和传输层通过Socket接口，区分来自不同应用程序进程或网络连接的通信，实现数据传输的并发服务。
建立socket连接建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为ClientSocket，另一个运行于服务器端，称为ServerSocket。
套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。
服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。
客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。
连 接确认：当服务器端套接字监听到或者说接收到客户端套接字的连接请求时，就响应客户端套接字的请求，建立一个新的线程，把服务器端套接字的描述发给客户 端，一旦客户端确认了此描述，双方就正式建立连接。而服务器端套接字继续处于监听状态，继续接收其他客户端套接字的连接请求。
SOCKET连接与TCP连接创建Socket连接时，可以指定使用的传输层协议，Socket可以支持不同的传输层协议（TCP或UDP），当使用TCP协议进行连接时，该Socket连接就是一个TCP连接。
Socket连接与HTTP连接由 于通常情况下Socket连接就是TCP连接，因此Socket连接一旦建立，通信双方即可开始相互发送数据内容，直到双方连接断开。但在实际网络应用 中，客户端到服务器之间的通信往往需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，大部分防火墙默认会关闭长时间处于非活跃状态的连接而导致 Socket 连接断连，因此需要通过轮询告诉网络，该连接处于活跃状态。
而HTTP连接使用的是“请求—响应”的方式，不仅在请求时需要先建立连接，而且需要客户端向服务器发出请求后，服务器端才能回复数据。
很 多情况下，需要服务器端主动向客户端推送数据，保持客户端与服务器数据的实时与同步。此时若双方建立的是Socket连接，服务器就可以直接将数据传送给 客户端；若双方建立的是HTTP连接，则服务器需要等到客户端发送一次请求后才能将数据传回给客户端，因此，客户端定时向服务器端发送连接请求，不仅可以 保持在线，同时也是在“询问”服务器是否有新的数据，如果有就将数据传给客户端。

TCP与UDP
TCP和UDP都是传输层的协议：

TCP是传输控制层协议，是面向连接、可靠的，点对点的；

UDP是用户数据报协议，是不需要连接、不可靠的，点对多点的；

TCP侧重于安全传输，UDP侧重于快速传输。

TCP的三次握手：a、用户端向服务器发送syn包，用户端进入send状态，服务器等待接收；b、服务器接收到syn包并确认后，发送一个syn+ack包给用户端，服务器进入recv状态；c、用户端收到服务器的返回的syn+ack包后，再发送一个确认包ack给服务器，此时用户端和服务器都进入established状态，连接成功。

HTTP与HTTPS
http是超文本传输协议，是短连接，用户端向服务器请求数据后，服务器响应，连接断开。http是应用层面向对象的协议，它由请求报文和响应报文组成：

请求报文：请求行、请求头、空行和请求体；

响应报文：响应行、响应头、响应体。

http有GET和POST两种请求方式：

GET：请求内容拼接在url的后面，可以通过截取url‘?’后面的内容得到，多个参数由'&'分隔，账号和密码会被明文显示在url的后面，是不安全的，而且传输数据较少，不超过1024字节；

POST：请求参数写在请求数据里面，相对GET是比较安全的，提交数据放在http包的包体中，传输数据较多，理论上没有上限。

http协议是基于socket的，http的底层就是socket通信。

https是安全超文本传输协议，是基于http协议开发的，s指的是secure安全，它通过是安全套接字层来完成用户端和服务器端的通信，可以说是http的安全版协议。

Socket与其他
socket是通信的基石，是支持TCP/IP协议的基本通信单元。socket是基于TCP/IP的协议的封装，它本身并不是一个协议，而是一个接口API，它包含了传输协议，主机IP、主机进程端口号及服务器IP、服务器进程端口号五大基础部分组成。

在实际应用中，应用层通过传输层通信时，TCP常遇到为多个程序提供并发服务的问题，这时就会有多个TCP或者多个程序需要用同一个TCP协议端口传输数据，但是服务器无法区分是具体是哪个程序，这时就有了socket，应用层和传输层可以通过socket抽象层来判断具体为哪个程序进行通信，提供并发服务。

socket一般成对出现，一个是客户端ClientScoket，一个是服务端ServiceSocket。socket连接分三步：

服务器监听：ServiceSocket不会规定客户端的IP与端口号，服务器是处于等待连接的状态，监听网络访问，等待客户端连接；

客户端请求：ClientScoket不仅包含自己的主机IP和进程端口号，还包含服务端的IP和进程端口号，通过服务端的IP和端口号找寻对应的ServiceSocket发送连接请求；

连接确认：当服务器监听或者说接收到ClientScoket的连接请求时，就响应ClientScoket的请求，并新建一个线程，发送给客户端完整的ServiceSocket，一旦客户端确认此ServiceSocket后，连接完成，ServiceSocket继续处于等待状态，等待其他客户端进程的连接。

ios中创建socket连接五步走：创建socket、连接服务器、用户发送数据到服务器、服务器响应数据返回用户、关闭socket。

socket与TCP：

socket是可以支持TCP和UDP协议的，如果是使用TCP协议进行连接，那么就是一个TCP连接。

socket与http：

socket一般都是基于TCP的，所以是一个长连接，可以进行通信。但实际应用中应用层向传输层通信还需要穿越多个中间节点，例如路由器、网关、防火墙等，而防火墙一般是默认关闭处于不活跃的连接的，所以需要轮询服务器，保证连接不被关闭。

http是短连接，服务器响应数据后就断开。而实际应用中，经常需要服务端与客户端保持数据实时与同步，这就需要服务器发送数据给客户端，但http只能让客户端先建立连接并请求数据，服务器才能响应数据。而采用socket长连接就不需如此，服务器可以直接将数据发送给客户端。

9. ReactNative原理

面向对象

三大特征

Obj-C部分

内存管理
image.png
自动释放池

当一个自动释放池子被销毁，会对池子里对象发送一条release消息

  1. 与线程关系
    每个线程对应一个NSAutoreleasePool，当新池子被创建，push进栈，当池子被释放内存，pop出栈
类与对象

b) 实例方法
实例方法属于实例，不常驻内存，存在栈上

Runtime

Obj-C不同于c是一个动态语言，当程序执行[object doSomething]时，会向消息接收者(object)发送一条消息(doSomething)，runtime会根据消息接收者是否能响应该消息而做出不同的反应。

UIApplication
image.png
atomic与nonatomic
//设置属性name为nonatomic
@property (nonatomic, copy) NSString *name;

//创建两个线程同时操作属性name
- (IBAction)onclickAtomic:(id)sender {
    WS(weakSelf);
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        weakSelf.name = [weakSelf.name stringByAppendingString:@" will "];
        NSLog(@"name:%@", weakSelf.name);
    }];
    
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        weakSelf.name = [weakSelf.name stringByAppendingString:@" javion "];
        NSLog(@"name:%@", weakSelf.name);
    }];
    
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue setName:@"MyQueue"];
    [queue addOperations:@[op1, op2] waitUntilFinished:NO];
}

结果果然出现了奇葩情况

image.png

于是我把属性改成了atomic，然后就正常了

image.png
通俗的例子：

A想要从自己的帐户中转1000块钱到B的帐户里。那个从A开始转帐，到转帐结束的这一个过程，称之为一个事务。在这个事务里，要做如下操作：

  1. 从A的帐户中减去1000块钱。如果A的帐户原来有3000块钱，现在就变成2000块钱了。
  2. 在B的帐户里加1000块钱。如果B的帐户如果原来有2000块钱，现在则变成3000块钱了。
    如果在A的帐户已经减去了1000块钱的时候，忽然发生了意外，比如停电什么的，导致转帐事务意外终止了，而此时B的帐户里还没有增加1000块钱。那么，我们称这个操作失败了，要进行回滚。回滚就是回到事务开始之前的状态，也就是回到A的帐户还没减1000块的状态，B的帐户的原来的状态。此时A的帐户仍然有3000块，B的帐户仍然有2000块。

我们把这种要么一起成功（A帐户成功减少1000，同时B帐户成功增加1000），要么一起失败（A帐户回到原来状态，B帐户也回到原来状态）的操作叫原子性操作。

如果把一个事务可看作是一个程序,它要么完整的被执行,要么完全不执行。这种特性就叫原子性。

附其他网站的面试题

王隆帅-iOS常见面试题汇总

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