基礎(chǔ)特性

一邑时、分類(Category)

問題1：你用分類都做了哪些事情？

• 聲明私有方法
• 分解體積龐大的類文件
• 把Framework的私有方法公開

1.1、特點

• 運行時決議
  編寫完成的分類文件坤学，并沒有把分類內(nèi)容添加到宿主類中。
  也就說宿主中還沒有分類中的方法报慕，而是在運行時深浮，通過runtime將分類的方法添加到宿主當中。
  這也是分類的最大特點眠冈，也是分類和擴展的最大區(qū)別飞苇。

• 可以為系統(tǒng)類添加分類
  擴展不能為系統(tǒng)添加擴展

1.2：分類中都可以添加哪些內(nèi)容菌瘫？

• 實例方法
• 類方法
• 協(xié)議
• 屬性
  在分類中定義一個屬性，實際是只是生成了setter和getter方法布卡，并沒有在分類添加實例變量雨让。想要添加實例變量，可以通過關(guān)聯(lián)對象的方法忿等。

1.3栖忠、分類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Category 是表示一個指向分類的結(jié)構(gòu)體的指針，其定義如下：
typedef struct objc_category *Category;
struct objc_category {
  //分類名
  char *category_name; 
  //分類所屬的類名
  char *class_name;
  //實例方法列表
  struct objc_method_list *instance_methods; 
  //類方法列表
  struct objc_method_list *class_methods; 
  //分類所實現(xiàn)的協(xié)議列表
  struct objc_protocol_list *protocols;
 //實例屬性列表
  struct property_list_t *instanceProperties;
}

1.4贸街、加載調(diào)用棧(了解)

加載調(diào)用棧

備注：

• _objc_init：runtime初始化方法庵寞。
• images：指的是鏡像。

1.5薛匪、源碼分析

這里以添加實例方法舉例：
從remethodizeClass開始入手分析(只列出主要代碼)：

1.5.1

我們只分析分類當中實例方法添加的邏輯
因此在這里我們假設(shè) isMeta = NO

bool isMeta = cls->isMetaClass();

1.5.2

生成一個新的二維數(shù)組捐川，用來存放分類中的方法

method_list_t **mlists = (method_list_t **)
        malloc(cats->count * sizeof(*mlists));

1.5.3

遍歷分類數(shù)組，采用倒敘遍歷

//宿主分類的總數(shù)
int i = cats->count;
    while (i--) {
        //獲取一個分類
        auto& entry = cats->list[i];
        //獲取該分類的方法列表
        method_list_t *mlist = entry.cat->methodsForMeta(isMeta);
        if (mlist) {
            //最后編譯的分類逸尖，方法最先添加到分類數(shù)組中
            mlists[mcount++] = mlist;
            fromBundle |= entry.hi->isBundle();
        }
    }

1.5.4

獲取宿主類當中的rw數(shù)據(jù)古沥，其中包含宿主類的方法列表信息

auto rw = cls->data();

1.5.5

將分類方法拼接到rw的methods上
參數(shù)/變量含義：
rw代表類。
methods代表類的方法列表娇跟。
attachLists方法：將含有mcount個元素的mlists拼接到rw的methods上岩齿。

rw->methods.attachLists(mlists, mcount);

1.5.6

attachLists方法解析
假設(shè)列表中原有元素總數(shù)為2(oldCount = 2)。
假設(shè)將要添加的分類元素總數(shù)為3(addedCount = 3)逞频。
[ [method_t , method_t], [method_t],
[method_t , method_t , method_t] ]

這里只分析有數(shù)組的情況

//列表中原有元素總數(shù)。假設(shè)oldCount = 2
uint32_t oldCount = array()->count;
//拼接之后的元素總數(shù)
uint32_t newCount = oldCount + addedCount;
//根據(jù)新總數(shù)重新分配內(nèi)存
setArray((array_t *)realloc(array(), array_t::byteSize(newCount)));
//重新設(shè)置元素總數(shù)
array()->count = newCount;
/*
內(nèi)存移動
[ [ ], [ ], [ ], [原有的第一個元素], [原有的第二個元素]]
*/
memmove(array()->lists + addedCount, array()->lists, 
                    oldCount * sizeof(array()->lists[0]));
/*
內(nèi)存拷貝
[
    A ---> [addedLists中的第一個元素],
    B ---> [addedLists中的第二個元素],
    C ---> [addedLists中的第三個元素],
    [原有的第一個元素],
    [原有的第二個元素]
]
這也是分類方法會"覆蓋"宿主類的方法的原因
*/
memcpy(array()->lists, addedLists, 
                   addedCount * sizeof(array()->lists[0]));

問題2：一個類的多個分類包含同名方法栋齿，最后哪個會生效苗胀？

解釋：
誰最后編譯，誰就生效瓦堵。

1.6基协、分類總結(jié)

• 分類添加的方法可以"覆蓋"原類方法
  效果上是"覆蓋"，實際上原類方法還是存在的菇用。
• 同名分類方法誰能生效取決于編譯順序
• 名字相同的分類會引起編譯報錯

二澜驮、關(guān)聯(lián)對象

問題3：能否給分類添加成員變量？

解釋：
可以添加惋鸥。
在分類的聲明時杂穷，不能添加成員變量；但是可以通過關(guān)聯(lián)對象的方法添加卦绣。

問題4：給分類添加的成員變量是否添加到宿主中耐量？

解釋：
沒有添加到宿主中。被存放在一個全局容器中滤港，并且為不同類添加的關(guān)聯(lián)對象都放在同一個全局容器中廊蜒。

2.1、獲取屬性值

objc_getAssociatedObject(id object, const void *key);

• object
  目標對象。即獲取哪個對象的關(guān)聯(lián)屬性
• key
  根據(jù)對應(yīng)的key查找對象的屬性

2.2山叮、添加并設(shè)置屬性值

objc_setAssociatedObject(id object, const void *key, id value, objc_AssociationPolicy policy);

• object
  目標對象著榴。給自己添加屬性，就用self屁倔。
• key
  屬性名脑又。
• value
  關(guān)聯(lián)值。
• policy
  策略汰现。屬性以什么形式保存挂谍。
  主要形式有以下幾種：

typedef OBJC_ENUM(uintptr_t, objc_AssociationPolicy) {
    OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN = 0,  // 指定一個弱引用相關(guān)聯(lián)的對象
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC = 1, // 指定相關(guān)對象的強引用，非原子性
    OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC = 3,  // 指定相關(guān)的對象被復(fù)制瞎饲，非原子性
    OBJC_ASSOCIATION_RETAIN = 01401,  // 指定相關(guān)對象的強引用口叙，原子性
    OBJC_ASSOCIATION_COPY = 01403     // 指定相關(guān)的對象被復(fù)制，原子性   
};

2.3嗅战、移除所有的關(guān)聯(lián)對象

objc_removeAssociatedObjects(id object);

2.4妄田、關(guān)聯(lián)對象的本質(zhì)

• 關(guān)聯(lián)對象由AssociationsManager管理；并在AssociationsHashMap存儲驮捍。
• 所有對象的關(guān)聯(lián)內(nèi)容都在同一個全局容器中疟呐。

關(guān)聯(lián)對象本質(zhì)

json對比

這里包含三部分數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

• AssociationsManager
  管理對象，里面有一個AssociationsHashMap對象东且。
• AssociationsHashMap
  可以理解為全局容器启具。
  由多個obj：ObjectAssociationMap組成。
  一個實例對象就對應(yīng)一個ObjectAssociationMap珊泳。
• ObjectAssociationMap
  由多個屬性名key：ObjcAssociation組成鲁冯。
• ObjcAssociation
  由value和policy組成。

由上面可以知道色查，關(guān)聯(lián)對象沒有存放到原來的對象里面薯演，而是自己維護了一個全局map來存放的。

問題5：怎樣清除一個關(guān)聯(lián)對象秧了？

解釋：
通過objc_setAssociatedObject跨扮，將其中value傳值為nil，就可以了验毡。

三衡创、擴展(Extension)

• 聲明私有屬性
• 聲明私有方法(只是為了方便閱讀，無太大作用)
• 聲明私有變量

問題6：屬性和變量的區(qū)別晶通？

屬性 = 變量 + set方法 + get方法

問題7：分類和擴展的區(qū)別钧汹？

• 擴展是編譯時決議，分類是運行時決議
• 擴展是以聲明的形式存在录择，不是獨立的存在碗降，多數(shù)寄存于宿主類.m文件中；而分類是單獨存在的塘秦。
• 不能為系統(tǒng)類添加擴展讼渊；但是可以為系統(tǒng)的類添加分類。

四尊剔、代理

• 是一種軟件設(shè)計模式爪幻。
• iOS中以@protocal形式體現(xiàn)。
• 傳遞方式是一對一须误。

問題8：代理的工作流程是什么挨稿？

代理工作流程

問題9:為什么代理聲明的時候，要使用weak?

因為代理方一般強引用委托方京痢，為了防止循環(huán)引用奶甘，委托方必須對代理方進行弱引用。

代理

五祭椰、通知

• 使用觀察者模式來實現(xiàn)的臭家，用于跨層傳遞消息的機制。
• 傳遞方式為一對多方淤。

問題10：通知和代理的區(qū)別钉赁？

• 代理是由代理模式實現(xiàn)的；通知是由觀察者模式實現(xiàn)的携茂。
• 代理傳遞是一對一你踩，通知是一對多。

問題11：如何實現(xiàn)通知機制讳苦？

通知原理

六懒棉、KVO

6.1草描、概念

• KVO是Key-value observing的縮寫。
• KVO是OC對觀察者設(shè)計模式的又一實現(xiàn)策严。
• Apple使用了isa混寫(isa-swizzling)來實現(xiàn)KVO穗慕。

6.2、KVO調(diào)用發(fā)生過程圖

過程圖

• A類對象調(diào)用系統(tǒng)方法addObserver:forKeyPath:options:context:
• 在運行時會創(chuàng)建一個NSKVONotifying_A類妻导，這個NSKVONotifying_A類是A類的子類
• 此時逛绵，A類的isa指針會指向NSKVONotifying_A類
• 然后在NSKVONotifying_A中會重寫setter方法
• 在重寫的setter方法中怀各，先調(diào)用willChangeValueForKey: ??調(diào)用父類方法，給父類賦值??給子類屬性賦值??調(diào)用didChangeValueForKey:??最終會調(diào)用observeValueForKeyPath通知了所有的觀察者术浪。

問題12：isa混寫技術(shù)在KVO中是怎么體現(xiàn)的瓢对？

見6.2.KVO調(diào)用發(fā)生過程圖

6.3、重寫setter方法的具體實現(xiàn)

6.3.1胰苏、兩個重要方法

重寫方法

6.3.2硕蛹、具體實現(xiàn)

具體實現(xiàn)

備注：

• 一定會調(diào)用父類方法實現(xiàn)，否則數(shù)值不統(tǒng)一硕并。
• didChangeValueForKey調(diào)用后會觸發(fā)observeValueForKeyPath方法法焰。

問題13：通過KVC設(shè)置value能否生效？

可以生效

問題14：為什么通過KVC設(shè)置value能生效倔毙？

因為KVC內(nèi)部原理表明埃仪，這樣設(shè)置value會調(diào)用obj對象的setter方法。

問題15：通過成員變量直接賦值value能夠生效普监？

• 不能贵试。
• 可以手動觸發(fā)KVO，在給變量賦值的代碼前后加入willChangeValueForKey:和didChangeValueForKey:

• 代碼如下：

  
  
  手動KVO

6.4凯正、KVO總結(jié)

• 使用setter方法改變值KVO才生效毙玻。
• 使用setValue:forKey:改變值KVO才會生效。
• 成員變量直接修改需手動添加KVO才會生效廊散。

七桑滩、KVC

問題16：什么是KVC

• 鍵值編碼技術(shù)、Key-value coding縮寫
• (id)valueForKey: (NSString *)key
• (void)setValue:(id)value forKey:(NSString *)key

問題17：KVC會不會破壞面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄?/h3>

會破壞允睹。
因為上面的key是沒有限制的运准，即使是私有變量，也可以通過KVC設(shè)置私有變量的value缭受。

7.1胁澳、valueForKey系統(tǒng)實現(xiàn)流程

7.1.1、流程圖

valueForKey

• 先查找對應(yīng)的get方法是否存在米者。
  如果存在韭畸，則調(diào)用對應(yīng)方法，結(jié)束流程蔓搞。
  如果不存在胰丁，則查找對應(yīng)的實例變量是否存在。
• 查找實例變量是否存在喂分。
  系統(tǒng)提供了一個開關(guān)函數(shù)accessInstanceVariablesDirectly锦庸，默認是YES，允許查詢相同或相似的實例變量蒲祈。
  如果實例變量存在甘萧，則獲取當前值返回萝嘁。
• 如果實例變量不存在，則會調(diào)用valueForUndefinedKey方法扬卷，拋出一個NSUndefinedKeyException異常酿愧。

7.1.2、流程圖 get方法是否存在的判斷規(guī)則

• <getKey>
• <key>
• <isKey>
  如果有以上命名的訪問器方法邀泉，則默認當前get方法是存在的嬉挡。

7.1.3、流程圖 實例方法是否存在的判斷規(guī)則

• _key
• _isKey
• key
• isKey
  如果找到上述同名或者類似的變量汇恤，則默認當前的成員變量是存在的庞钢。

7.2、setValue:forKey:系統(tǒng)實現(xiàn)流程

7.2.1因谎、流程圖

setValue:forKey:

• 先查找對應(yīng)的set方法是否存在基括。
  如果存在，則調(diào)用對應(yīng)方法财岔，結(jié)束流程风皿。
  如果不存在，則查找對應(yīng)的實例變量是否存在匠璧。
• 其余步驟同valueForKey相同桐款。

八、屬性關(guān)鍵字

8.1夷恍、屬性關(guān)鍵字分類：

1魔眨、讀寫權(quán)限

• readonly
• readwrite(默認關(guān)鍵字)

2、 原子性

• atomic(系統(tǒng)默認)
  可以賦值和獲取是線程安全的酿雪。但是操作對象是無法保證線程安全的遏暴。
  比如：一個數(shù)組Array。如果對Array進行賦值或獲取是線程安全的指黎，如果對Array進行操作(添加/移除對象)朋凉，則無法保證線程安全
• nonatomic

3、 引用計數(shù)

• retain/strong
  retain：MRC
  strong：ARC
• assign/unsafe_unretained
  unsafe_unretained：ARC基本不使用
• weak

8.2醋安、assign特點

• 修飾基本數(shù)據(jù)類型杂彭，如int、Bool等茬故。
• 修飾對象類型時盖灸，不改變其引用計數(shù)蚁鳖。
• 會產(chǎn)生懸垂指針磺芭。
  assign指針指向的對象被釋放后，assgin指針仍然指向原對象內(nèi)存地址醉箕。

8.2钾腺、weak特點

• 不改變被修飾對象的引用計數(shù)徙垫。
• 所指對象在被釋放后會自動置為nil。

問題18：assgin與weak區(qū)別

• 修飾數(shù)據(jù)類型方面
  assign既可以修飾基本數(shù)據(jù)類型放棒，也可以修飾對象姻报。
  weak只可以修飾對象。
• 指針
  assgin可以產(chǎn)生懸垂指針间螟。
  weak指針自動指向nil吴旋。
  二者的共同點：都不影響引用計數(shù)。

8.3厢破、copy

問題19：見下圖

copy面試題

• 如果賦值過來的是NSMutableArray荣瑟，copy之后是NSArray。
• 如果賦值過來的是NSArray摩泪，copy之后是NSArray笆焰。
  因為最終array是NSArray，不可變對象见坑。

8.3.1嚷掠、深拷貝和淺拷貝

• 是否開辟新的內(nèi)存空間
  深拷貝會，淺拷貝不會

• 是否影響引用計數(shù)
  深拷貝不會荞驴，淺拷貝會

  
  
  總結(jié)

• 可變對象的copy和mutableCopy都是深拷貝不皆。

• 不可變對象的copy是淺拷貝，mutableCopy都是深拷貝熊楼。

• copy方法返回的都是不可變對象粟焊。

九、筆試題總結(jié)

9.1孙蒙、MRC下如何重寫retain修飾變量的setter方法项棠？

MRC

9.2、請簡述分類的實現(xiàn)原理

1挎峦、分類的實現(xiàn)原理是由運行時決議的香追。
2、不同分類的含有同名分類方法坦胶，誰最后編譯透典，誰就生效。
3顿苇、如果分類中的方法恰好與目標類中的方法同名峭咒，分類會覆蓋同名的目標類方法。

9.3纪岁、KVO的實現(xiàn)原理是怎樣的凑队？

1、KVO是系統(tǒng)關(guān)于觀察者模式的一種體現(xiàn)幔翰。
2漩氨、KVO運用了isa混寫技術(shù)西壮；在動態(tài)運行時，為某一個類動態(tài)添加一個子類叫惊，重寫了它的setter方法款青；將原有類的isa指針指向新創(chuàng)建的子類。

9.4霍狰、能否為分類添加成員變量抡草？

不能。因為它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中蔗坯，沒有成員變量渠牲。
可以通過關(guān)聯(lián)對象。

問題1：什么是分類步悠？分類的原理和實現(xiàn)機制是什么签杈？

問題5：KVO實現(xiàn)機制？

問題6：KVC實現(xiàn)機制鼎兽？

問題7：屬性關(guān)鍵字答姥？