iOS中级面试题

知乎链接：http://www.zhihu.com/question/19604641

1.什么是arc？（arc是为了解决什么问题诞生的？）
现在有不少程序员是直接从arc上手的，从没接触过mrc，对arc的理解仅仅停留在apple帮助管理内存的层面。这个问题真正想了解的是对内存管理的理解，retain release虽然不用写了，但arc下还是会有内存泄漏野指针crash的bug存在。
MRC下内存管理的缺点：
1.当我们要释放一个堆内存时，首先要确定指向这个堆空间的指针都被release了。（避免提前释放）
2.释放指针指向的堆空间，首先要确定哪些指针指向同一个堆，这些指针只能释放一次。（MRC下即谁创建，谁释放，避免重复释放）
3.模块化操作时，对象可能被多个模块创建和使用，不能确定最后由谁去释放。
4.多线程操作时，不确定哪个线程最后使用完毕

2.请解释以下keywords的区别： assign vs weak, __block vs __weak
assign适用于基本数据类型，weak是适用于NSObject对象，并且是一个弱引用。
assign其实也可以用来修饰对象，那么我们为什么不用它呢？因为被assign修饰的对象在释放之后，指针的地址还是存在的，也就是说指针并没有被置为nil。如果在后续的内存分配中，刚好分到了这块地址，程序就会崩溃掉。
而weak修饰的对象在释放之后，指针地址会被置为nil。所以现在一般弱引用就是用weak。
首先__block是用来修饰一个变量，这个变量就可以在block中被修改（参考block实现原理）
__block：使用__block修饰的变量在block代码快中会被retain（ARC下，MRC下不会retain）
__weak：使用__weak修饰的变量不会在block代码块中被retain
同时，在ARC下，要避免block出现循环引用 __weak typedof(self)weakSelf = self;

3.__block在arc和非arc下含义一样吗？
是不一样的。
在MRC中__block variable在block中使用是不会retain的
但是ARC中__block则是会Retain的。
取而代之的是用__weak或是__unsafe_unretained来更精确的描述weak reference的目的
其中前者只能在iOS5之后可以使用，但是比较好 (该物件release之后，此pointer会自动设成nil)
而后者是ARC的环境下为了相容4.x的解決方案。
所以上面的范例中

 __block MyClass* temp = …;    // MRC环境下使用
 __weak MyClass* temp = …;    // ARC只支持iOS5.0以上的版本
 __unsafe_retained MyClass* temp = …;  //ARC且可以相容4.x以后的版本

4.使用atomic一定是线程安全的吗？
看这题的问法不用想答案肯定是NO。
atomic原子操作，系统会为setter方法加锁。 具体使用 @synchronized(self){//code }
nonatomic不会为setter方法加锁。
atomic：线程安全，需要消耗大量系统资源来为属性加锁
nonatomic：非线程安全，适合内存较小的移动设备
有些人说不出所以然，有些人知道通过property的方式使用才能保证安全，还有人知道这个用来做多线程安全会有性能损耗，更有出色的候选人能谈atomic,synchronized,NSLock,pthread mutex,OSSpinLock的差别。好奇宝宝点我。

5.描述一个你遇到过的retain cycle例子。(别撒谎，你肯定遇到过)
block中的循环引用：一个viewController

@property (nonatomic,strong)HttpRequestHandler * handler;
@property (nonatomic,strong)NSData *data;
_handler = [httpRequestHandler sharedManager];
    [ downloadData:^(id responseData){
        _data = responseData;
}];

self 拥有_handler, _handler 拥有block, block拥有self（因为使用了self的_data属性，block会copy 一份self）
解决方法：

__weak typedof(self)weakSelf = self
    [downloadData:^(id responseData){
        weakSelf.data = responseData;
    }];

6.+(void)load; +(void)initialize；有什么用处？
在Objective-C中，runtime会自动调用每个类的两个方法。+load会在类初始加载时调用，+initialize会在第一次调用类的类方法或实例方法之前被调用。这两个方法是可选的，且只有在实现了它们时才会被调用。
共同点：两个方法都只会被调用一次。
这题属于runtime范畴，我遇到过能说出对runtime的理解却不知道这两个方法的候选人。所以答不出来也没关系，这属于细节知识点，是加分项，能答出两个message各在什么阶段接收就可以了。

7.为什么其他语言里叫函数调用， objective-c里则是给对象发消息（或者谈下对runtime的理解）
这题考查的是objective c这门语言的dynamic特性，需要对比c++这类传统静态方法调用才能理解。最好能说出一个对象收到message之后的完整的流程是如何的。对runtime有完整理解的候选人还能说出oc的对象模型。
先来看看怎么理解发送消息的含义：

曾经觉得Objc特别方便上手，面对着 Cocoa 中大量 API，只知道简单的查文档和调用。还记得初学 Objective-C 时把[receiver message]当成简单的方法调用，而无视了“发送消息”这句话的深刻含义。于是[receiver message]会被编译器转化为：
objc_msgSend(receiver, selector)
如果消息含有参数，则为：
objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)

如果消息的接收者能够找到对应的selector，那么就相当于直接执行了接收者这个对象的特定方法；否则，消息要么被转发，或是临时向接收者动态添加这个selector对应的实现内容，要么就干脆玩完崩溃掉。

现在可以看出[receiver message]真的不是一个简简单单的方法调用。因为这只是在编译阶段确定了要向接收者发送message这条消息，而receive将要如何响应这条消息，那就要看运行时发生的情况来决定了。

Objective-C 的 Runtime 铸就了它动态语言的特性，这些深层次的知识虽然平时写代码用的少一些，但是却是每个 Objc 程序员需要了解的。

Objc Runtime使得C具有了面向对象能力，在程序运行时创建，检查，修改类、对象和它们的方法。可以使用runtime的一系列方法实现。

顺便附上OC中一个类的数据结构 /usr/include/objc/runtime.h

 struct objc_class {
    Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY; //isa指针指向Meta Class，因为Objc的类的本身也是一个Object，为了处理这个关系，runtime就创造了Meta Class，当给类发送[NSObject alloc]这样消息时，实际上是把这个消息发给了Class Object

    #if !__OBJC2__
    Class super_class OBJC2_UNAVAILABLE; // 父类
    const char *name OBJC2_UNAVAILABLE; // 类名
    long version OBJC2_UNAVAILABLE; // 类的版本信息，默认为0
    long info OBJC2_UNAVAILABLE; // 类信息，供运行期使用的一些位标识
    long instance_size OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list *ivars OBJC2_UNAVAILABLE; // 该类的成员变量链表
    struct objc_method_list **methodLists OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法定义的链表
    struct objc_cache *cache OBJC2_UNAVAILABLE; // 方法缓存，对象接到一个消息会根据isa指针查找消息对象，这时会在methodLists中遍历，如果cache了，常用的方法调用时就能够提高调用的效率。
    struct objc_protocol_list *protocols OBJC2_UNAVAILABLE; // 协议链表
    #endif

    } OBJC2_UNAVAILABLE;

OC中一个类的对象实例的数据结构（/usr/include/objc/objc.h）:

typedef struct objc_class *Class;

    /// Represents an instance of a class.

    struct objc_object {

        Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;

    };

    /// A pointer to an instance of a class.

    typedef struct objc_object *id;

向object发送消息时，Runtime库会根据object的isa指针找到这个实例object所属于的类，然后在类的方法列表以及父类方法列表寻找对应的方法运行。id是一个objc_object结构类型的指针，这个类型的对象能够转换成任何一种对象。

然后再来看看消息发送的函数：objc_msgSend函数

在引言中已经对objc_msgSend进行了一点介绍，看起来像是objc_msgSend返回了数据，其实objc_msgSend从不返回数据而是你的方法被调用后返回了数据。下面详细叙述下消息发送步骤：

检测这个 selector 是不是要忽略的。比如 Mac OS X 开发，有了垃圾回收就不理会 retain,release 这些函数了。
检测这个 target 是不是 nil 对象。ObjC 的特性是允许对一个 nil 对象执行任何一个方法不会 Crash，因为会被忽略掉。
如果上面两个都过了，那就开始查找这个类的 IMP，先从 cache 里面找，完了找得到就跳到对应的函数去执行。
如果 cache 找不到就找一下方法分发表。
如果分发表找不到就到超类的分发表去找，一直找，直到找到NSObject类为止。
如果还找不到就要开始进入动态方法解析了，后面会提到。

后面还有：
动态方法解析resolveThisMethodDynamically
消息转发forwardingTargetForSelector

详情可参考 http://www.jianshu.com/p/620022378e97

8.什么是method swizzling?
说了解runtime但没听过method swizzling是骗人的。这题很容易搜到答案。定位一些疑难杂症bug，hack老项目实现，阅读第三方源码都有机会接触到这个概念。

Method Swizzling 原理（方法搅拌？）
在Objective-C中调用一个方法，其实是向一个对象发送消息，查找消息的唯一依据是selector的名字。利用Objective-C的动态特性，可以实现在运行时偷换selector对应的方法实现，达到给方法挂钩的目的。
每个类都有一个方法列表，存放着selector的名字和方法实现的映射关系。IMP有点类似函数指针，指向具体的Method实现。

image.png
我们可以利用 method_exchangeImplementations 来交换2个方法中的IMP，
我们可以利用 class_replaceMethod 来修改类，
我们可以利用 method_setImplementation 来直接设置某个方法的IMP，
……
归根结底，都是偷换了selector的IMP，如下图所示：
image.png
详情：http://blog.csdn.net/yiyaaixuexi/article/details/9374411

9.UIView和CALayer是啥关系?
能答出UIView是CALayer的delegate就及格了，能说出UIView主要处理事件，CALayer负责绘制就更好，再聊下二者在使用过程中对动画流畅性影响的注意点就superb。UI流畅性是个大话题，推荐看下这两篇文章。中餐，西餐。

1. UIView是iOS系统中界面元素的基础，所有的界面元素都继承自它。它本身完全是由CoreAnimation来实现的 （Mac下似乎不是这样）。它真正的绘图部分，是由一个叫CALayer（Core Animation Layer）的类来管理。 UIView本身，更像是一个CALayer的管理器，访问它的跟绘图和跟坐标有关的属性，例如frame，bounds等 等，实际上内部都是在访问它所包含的CALayer的相关属性。
2. UIView有个layer属性，可以返回它的主CALayer实例，UIView有一个layerClass方法，返回主layer所使用的类，UIView的子类，可以通过重载这个方法，来让UIView使用不同的CALayer来显示，例如通过

    - (class) layerClass {

         return ([CAEAGLLayer class]);
    }

=使某个UIView的子类使用GL来进行绘制。

3.UIView的CALayer类似UIView的子View树形结构，也可以向它的layer上添加子layer，来完成某些特殊的表 示。例如下面的代码

    grayCover = [[CALayer alloc] init];

    grayCover.backgroundColor = [[[UIColor blackColor] colorWithAlphaComponent:0.2] CGColor];

    [self.layer addSubLayer: grayCover];

会在目标View上敷上一层黑色的透明薄膜。

4.UIView的layer树形在系统内部，被系统维护着三份copy（这段理解有点吃不准）。

逻辑树，就是代码里可以操纵的，例如更改layer的属性等等就在这一份。
动画树，这是一个中间层，系统正在这一层上更改属性，进行各种渲染操作。
显示树，这棵树的内容是当前正被显示在屏幕上的内容。
这三棵树的逻辑结构都是一样的，区别只有各自的属性。

10.如何高性能的给UIImageView加个圆角？（不准说layer.cornerRadius!）
这题讨论的最多，还有说美工切图就搞定的。答主在项目里做过圆角头像的处理，里面的坑还真不少。cornerRadius会导致offscreen drawing有性能问题，美工切图无法适用有背景图的场景，即使加上shouldRasterize也有cache实效问题。正确的做法是切换到工作线程利用CoreGraphic API生成一个offscreen UIImage，再切换到main thread赋值给UIImageView。这里还涉及到UIImageView复用，圆角头像cache缓存（不能每次都去绘制），新旧头像替换等等逻辑。还有其他的实现方式，但思路离不开工作线程与主线程切换。

我觉得应该是使用Quartz2D直接绘制图片,得把这个看看。
步骤：
　　a、创建目标大小(cropWidth，cropHeight)的画布。
　　b、使用UIImage的drawInRect方法进行绘制的时候，指定rect为(-x，-y，width，height)。
　　c、从画布中得到裁剪后的图像。

- (UIImage*)cropImageWithRect:(CGRect)cropRect
{
    CGRect drawRect = CGRectMake(-cropRect.origin.x , -cropRect.origin.y, self.size.width * self.scale, self.size.height * self.scale);

    UIGraphicsBeginImageContext(cropRect.size);
    CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
    CGContextClearRect(context, CGRectMake(0, 0, cropRect.size.width, cropRect.size.height));

    [self drawInRect:drawRect];

    UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
    UIGraphicsEndImageContext();

    return image;
}

@end

11.使用drawRect有什么影响？（这个可深可浅，你至少得用过。。）
不少同学都用过drawRect或者看别人用过，但不知道这个api存在的含义。这不仅仅是另一种做UI的方式。drawRect会利用CPU生成offscreen bitmap，从而减轻GPU的绘制压力，用这种方式最UI可以将动画流畅性优化到极致，但缺点是绘制api复杂，offscreen cache增加内存开销。UI动画流畅性的优化主要平衡CPU和GPU的工作压力。推荐一篇文章：西餐

drawRect方法依赖Core Graphics框架来进行自定义的绘制，但这种方法主要的缺点就是它处理touch事件的方式：每次按钮被点击后，都会用setNeddsDisplay进行强制重绘；而且不止一次，每次单点事件触发两次执行。这样的话从性能的角度来说，对CPU和内存来说都是欠佳的。特别是如果在我们的界面上有多个这样的UIButton实例。

12.ASIHttpRequest或者SDWebImage里面给UIImageView加载图片的逻辑是什么样的？（把UIImageView放到UITableViewCell里面问更赞）
很多同学没有读源码的习惯，别人的轮子拿来只是用用却不知道真正的营养都在源代码里面。这两个经典的framework代码并不复杂，很值得一读。能对一个UIImageView怎么通过url展示一张图片有完整的理解。涉及到的知识点也非常多，UITableViewCell的复用，memory cache, disk cache, 多线程切换，甚至http协议本身都需要有一定的涉及。

详见SDWebImage的实现流程 http://www.cnblogs.com/6duxz/p/4159572.html

13.麻烦你设计个简单的图片内存缓存器（移除策略是一定要说的）
内存缓存是个通用话题，每个平台都会涉及到。cache算法会影响到整个app的表现。候选人最好能谈下自己都了解哪些cache策略及各自的特点。常见的有FIFO,LRU,LRU-2,2Q等等。由于NSCache的缓存策略不透明，一些app开发者会选择自己做一套cache机制，其实并不难。

图片的内存缓存，可以考虑将图片数据保存到一个数据模型中。所以在程序运行时这个模型都存在内存中。
移除策略：释放数据模型对象

14.讲讲你用Instrument优化动画性能的经历吧（别问我什么是Instrument）
Apple的instrument为开发者提供了各种template去优化app性能和定位问题。很多公司都在赶feature，并没有充足的时间来做优化，导致不少开发者对instrument不怎么熟悉。但这里面其实涵盖了非常完整的计算机基础理论知识体系，memory，disk，network，thread，cpu，gpu等等，顺藤摸瓜去学习，是一笔巨大的知识财富。动画性能只是其中一个template，重点还是理解上面问题当中CPU GPU如何配合工作的知识。

可以参考iOS App性能优化

15.loadView是干嘛用的？
不要就简单的告诉我没用过，至少问下我有什么用。。这里是apple给开发者自己设置custom view的位置。说UI熟悉的一定要知道。

当你访问一个ViewController的view属性时，如果此时view的值是nil，那么，ViewController就会自动调用loadView这个方法。这个方法就会加载或者创建一个view对象，赋值给view属性。
loadView默认做的事情是：如果此ViewController存在一个对应的nib文件，那么就加载这个nib。否则，就创建一个UIView对象。

如果你用Interface Builder来创建界面，那么不应该重载这个方法。

如果你想自己创建view对象，那么可以重载这个方法。此时你需要自己给view属性赋值。你自定义的方法不应该调用super。如果你需要对view做一些其他的定制操作，在viewDidLoad里面去做。

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根据上面的文档可以知道，有两种情况：

1、如果你用了nib文件，重载这个方法就没有太大意义。因为loadView的作用就是加载nib。如果你重载了这个方法不调用super，那么nib文件就不会被加载。如果调用了super，那么view已经加载完了，你需要做的其他事情在viewDidLoad里面做更合适。

2、如果你没有用nib，这个方法默认就是创建一个空的view对象。如果你想自己控制view对象的创建，例如创建一个特殊尺寸的view，那么可以重载这个方法，自己创建一个UIView对象，然后指定 self.view = myView; 但这种情况也没有必要调用super，因为反正你也不需要在super方法里面创建的view对象。如果调用了super，那么就是浪费了一些资源而已
参考：http://www.cnblogs.com/dyllove98/archive/2013/06/06/3123005.html

16.viewWillLayoutSubView你总是知道的。。
controller layout触发的时候，开发者有机会去重新layout自己的各个subview。说UI熟悉的一定要知道。

横竖屏切换的时候，系统会响应一些函数，其中 viewWillLayoutSubviews 和 viewDidLayoutSubviews。

- (void)viewWillLayoutSubviews
{
     [self _shouldRotateToOrientation:(UIDeviceOrientation)[UIApplication sharedApplication].statusBarOrientation];
}
-(void)_shouldRotateToOrientation:(UIDeviceOrientation)orientation {
        if (orientation == UIDeviceOrientationPortrait ||orientation ==
                UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown) {
          // 竖屏
}
else {
         // 横屏
    }
}

通过上述一个函数就知道横竖屏切换的接口了。
注意：viewWillLayoutSubviews只能用在ViewController里面，在view里面没有响应。

17.GCD里面有哪几种Queue？你自己建立过串行queue吗？背后的线程模型是什么样的？
两种queue，串行和并行。main queue是串行，global queue是并行。有些开发者为了在工作线程串行的处理任务会自己建立一个serial queue。背后是苹果维护的线程池，各种queue要用线程都是这个池子里取的。GCD大家都用过，但很多关键的概念不少人都理解的模凌两可。串行，并行，同步，异步是GCD的核心概念。

1.主队列 dispatch_main_queue(); 串行 ，更新UI
2.全局队列 dispatch_global_queue(); 并行，四个优先级：background，low，default，high
3.自定义队列 dispatch_queue_t queue ; 可以自定义是并行：DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT或者串行DISPATCH_QUEUE_SERIAL

18.用过coredata或者sqlite吗？读写是分线程的吗？遇到过死锁没？咋解决的？
没用过sqlite是说不过去的。用过CoreData的肯定有很多血泪史要说。多谢线程模型你肯定做过比较选择。死锁是啥肯定也是要知道的，没遇到过至少能举个简单的例子来说明。单个线程可以死锁（main thread里dispatch_sync到main queue），多个线程直接也可以死锁（A，B线程互相持有对方需要的资源且互相等待）。

参考：CoreData与SQLite的线程安全

19.http的post和get啥区别？（区别挺多的，麻烦多说点）
这个可以说很多。不希望听到的答案有

• 两个差不多，随便用一个。
• post比get安全（其实两个都不安全）

能说下两个http格式有什么不同，各自应用的场景就合格了。更多可以阅读下这个答案。

1.GET请求的数据会附在URL之后（就是把数据放置在HTTP协议头中），以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0%E5%A5%BD。如果数据是英文字母/数字，原样发送，如果是空格，转换为+，如果是中文/其他字符，则直接把字符串用BASE64加密，得出如：%E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。
　　POST把提交的数据则放置在是HTTP包的包体中。

2.”GET方式提交的数据最多只能是1024字节，理论上POST没有限制，可传较大量的数据，IIS4中最大为80KB，IIS5中为100KB”？？！

以上这句是我从其他文章转过来的，其实这样说是错误的，不准确的：

(1).首先是”GET方式提交的数据最多只能是1024字节”，因为GET是通过URL提交数据，那么GET可提交的数据量就跟URL的长度有直接关系了。而实际上，URL不存在参数上限的问题，HTTP协议规范没有对URL长度进行限制。这个限制是特定的浏览器及服务器对它的限制。IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器，如Netscape、FireFox等，理论上没有长度限制，其限制取决于操作系统的支持。

注意这是限制是整个URL长度，而不仅仅是你的参数值数据长度。[见参考资料5]

(2).理论上讲，POST是没有大小限制的，HTTP协议规范也没有进行大小限制，说“POST数据量存在80K/100K的大小限制”是不准确的，POST数据是没有限制的，起限制作用的是服务器的处理程序的处理能力。

3.在ASP中，服务端获取GET请求参数用Request.QueryString，获取POST请求参数用Request.Form。在JSP中，用request.getParameter(\”XXXX\”)来获取，虽然jsp中也有request.getQueryString()方法，但使用起来比较麻烦，比如：传一个test.jsp?name=hyddd&password=hyddd，用request.getQueryString()得到的是：name=hyddd&password=hyddd。在PHP中，可以用GET和
_POST分别获取GET和POST中的数据，而REQUEST则可以获取GET和POST两种请求中的数据。值得注意的是，JSP中使用request和PHP中使用
_REQUEST都会有隐患，这个下次再写个文章总结。

4.POST的安全性要比GET的安全性高。注意：这里所说的安全性和上面GET提到的“安全”不是同个概念。上面“安全”的含义仅仅是不作数据修改，而这里安全的含义是真正的Security的含义，比如：通过GET提交数据，用户名和密码将明文出现在URL上，因为(1)登录页面有可能被浏览器缓存，(2)其他人查看浏览器的历史纪录，那么别人就可以拿到你的账号和密码了，除此之外，使用GET提交数据还可能会造成Cross-site request forgery攻击。

总结一下，Get是向服务器发索取数据的一种请求，而Post是向服务器提交数据的一种请求，在FORM（表单）中，Method默认为”GET”，实质上，GET和POST只是发送机制不同，并不是一个取一个发！

20.我知道你大学毕业过后就没接触过算法数据结构了，但是请你一定告诉我什么是Binary search tree? search的时间复杂度是多少？我很想知道！
很多人都很排斥数据结构和算法题，我个人意见是复杂的可以不知道，基础的一定要了解。时间复杂度是什么得知道，list，queue，stack，table，tree这些都要明白是啥。连hash表的概念都不知道怎么能保证在写代码的时候注意性能呢。**

Binary search tree:二叉搜索树。
主要由四个方法：（用C语言实现或者Python）
1.search：时间复杂度为O(h)，h为树的高度

2.traversal：时间复杂度为O(n)，n为树的总结点数。

3.insert：时间复杂度为O(h)，h为树的高度。

4.delete：最坏情况下，时间复杂度为O(h)+指针的移动开销。

可以看到，二叉搜索树的dictionary operation的时间复杂度与树的高度h相关。所以需要尽可能的降低树的高度，由此引出平衡二叉树Balanced binary tree。它要求左右两个子树的高度差的绝对值不超过1，并且左右两个子树都是一棵平衡二叉树。这样就可以将搜索树的高度尽量减小。常用算法有红黑树、AVL、Treap、伸展树等。

Written with StackEdit.