iOS基礎(chǔ)知識 （一）

一、Runtime原理

Runtime是iOS核心運(yùn)行機(jī)制之一震捣，iOS App加載庫荔棉、加載類闹炉、執(zhí)行方法調(diào)用，全靠Runtime润樱，這一塊的知識個人認(rèn)為是最基礎(chǔ)的渣触，基本面試必問。

1壹若、Runtime消息發(fā)送機(jī)制

1）iOS調(diào)用一個方法時嗅钻，實際上會調(diào)用objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)，該方法第一個參數(shù)是消息接收者店展，第二個參數(shù)是方法名养篓，剩下的參數(shù)是方法參數(shù)；
2）iOS調(diào)用一個方法時赂蕴，會先去該類的方法緩存列表里面查找是否有該方法柳弄，如果有直接調(diào)用，否則走第3）步概说；
3）去該類的方法列表里面找碧注，找到直接調(diào)用，把方法加入緩存列表糖赔；否則走第4）步萍丐；
4）沿著該類的繼承鏈繼續(xù)查找，找到直接調(diào)用放典，把方法加入緩存列表逝变；否則消息轉(zhuǎn)發(fā)流程；
很多面試者大體知道這個流程刻撒，但是有關(guān)細(xì)節(jié)不是特別清楚骨田。

  • 問他/她objc_msgSend第一個參數(shù)、第二個參數(shù)声怔、剩下的參數(shù)分別代表什么，不知道舱呻；
  • 很多人只知道去方法列表里面查找醋火，不知道還有個方法緩存列表。
    通過這些細(xì)節(jié)箱吕，可以了解一個人是否真正掌握了原理芥驳，而不是死記硬背。

2茬高、Runtime消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制

如果在消息發(fā)送階段沒有找到方法兆旬，iOS會走消息轉(zhuǎn)發(fā)流程，流程圖如下所示：


image

1）動態(tài)消息解析怎栽。檢查是否重寫了resolveInstanceMethod 方法丽猬，如果返回YES則可以通過class_addMethod 動態(tài)添加方法來處理消息宿饱，否則走第2）步；
2）消息target轉(zhuǎn)發(fā)脚祟。forwardingTargetForSelector 用于指定哪個對象來響應(yīng)消息谬以。如果返回nil 則走第3）步；
3）消息轉(zhuǎn)發(fā)由桌。這步調(diào)用 methodSignatureForSelector 進(jìn)行方法簽名为黎，這可以將函數(shù)的參數(shù)類型和返回值封裝。如果返回 nil 執(zhí)行第四步行您；否則返回 methodSignature铭乾，則進(jìn)入 forwardInvocation ，在這里可以修改實現(xiàn)方法娃循，修改響應(yīng)對象等炕檩，如果方法調(diào)用成功，則結(jié)束淮野。否則執(zhí)行第4）步捧书；
4）報錯 unrecognized selector sent to instance。
很多人知道這四步骤星，但是筆者一般會問：

  • 怎么在項目里全局解決"unrecognized selector sent to instance"這類crash经瓷？本人發(fā)現(xiàn)很多人回答不出來，說明面試者肯定是在死記硬背洞难，你都知道因為消息轉(zhuǎn)發(fā)那三步都沒處理才會報錯舆吮，為什么不知道在消息轉(zhuǎn)發(fā)里面處理呢？
  • 如果面試者知道可以在消息轉(zhuǎn)發(fā)里面處理队贱，防止崩潰色冀，再問下面試者，你項目中是在哪一步處理的柱嫌，看看其是否有真正實踐過锋恬？

二、load與initialize

1编丘、load與initialize調(diào)用時機(jī)

+load在main函數(shù)之前被Runtime調(diào)用与学，+initialize 方法是在類或它的子類收到第一條消息之前被調(diào)用的，這里所指的消息包括實例方法和類方法的調(diào)用嘉抓。

2索守、load與initialize在分類、繼承鏈的調(diào)用順序

  • load方法的調(diào)用順序為：
    子類的 +load 方法會在它的所有父類的 +load 方法之后執(zhí)行抑片，而分類的 +load 方法會在它的主類的 +load 方法之后執(zhí)行卵佛。
    如果子類沒有實現(xiàn) +load 方法，那么當(dāng)它被加載時 runtime 是不會去調(diào)用父類的 +load 方法的。同理截汪，當(dāng)一個類和它的分類都實現(xiàn)了 +load 方法時疾牲，兩個方法都會被調(diào)用。
  • initialize的調(diào)用順序為：
    +initialize 方法的調(diào)用與普通方法的調(diào)用是一樣的挫鸽，走的都是消息發(fā)送的流程说敏。如果子類沒有實現(xiàn) +initialize 方法，那么繼承自父類的實現(xiàn)會被調(diào)用丢郊；如果一個類的分類實現(xiàn)了 +initialize 方法盔沫，那么就會對這個類中的實現(xiàn)造成覆蓋。
  • 怎么確保在load和initialize的調(diào)用只執(zhí)行一次
    由于load和initialize可能會調(diào)用多次枫匾，所以在這兩個方法里面做的初始化操作需要保證只初始化一次架诞，用dispatch_once來控制

筆者在面試過程中發(fā)現(xiàn)很多人對于load與initialize在分類、繼承鏈的調(diào)用順序不清楚干茉。對怎么保證初始化安全也不清楚

三谴忧、RunLoop原理

RunLoop蘋果原理圖


image

圖中展現(xiàn)了 Runloop 在線程中的作用：從 input source 和 timer source 接受事件，然后在線程中處理事件角虫。

1沾谓、RunLoop與線程關(guān)系

  • 一個線程是有一個RunLoop還是多個RunLoop？ 一個戳鹅；
  • 怎么啟動RunLoop均驶？主線程的RunLoop自動就開啟了，子線程的RunLoop通過Run方法啟動枫虏。

2妇穴、Input Source 和 Timer Source

兩個都是 Runloop 事件的來源，其中 Input Source 又可以分為三類

  • Port-Based Sources隶债，系統(tǒng)底層的 Port 事件腾它，例如 CFSocketRef ，在應(yīng)用層基本用不到;
  • Custom Input Sources死讹，用戶手動創(chuàng)建的 Source;
  • Cocoa Perform Selector Sources瞒滴， Cocoa 提供的 performSelector 系列方法，也是一種事件源;
    Timer Source指定時器事件赞警，該事件的優(yōu)先級是最低的逛腿。
    本人一般會問定時器事件的優(yōu)先級是怎么樣的，大部分人回答不出來仅颇。

3、解決NSTimer事件在列表滾動時不執(zhí)行問題

因為定時器默認(rèn)是運(yùn)行在NSDefaultRunLoopMode碘举，在列表滾動時候忘瓦，主線程會切換到UITrackingRunLoopMode，導(dǎo)致定時器回調(diào)得不到執(zhí)行。
有兩種解決方案：

  • 指定NSTimer運(yùn)行于 NSRunLoopCommonModes下耕皮。
  • 在子線程創(chuàng)建和處理Timer事件境蜕，然后在主線程更新 UI。

四凌停、事件分發(fā)機(jī)制及響應(yīng)者鏈

1粱年、事件分發(fā)機(jī)制

iOS 檢測到手指觸摸 (Touch) 操作時會將其打包成一個 UIEvent 對象，并放入當(dāng)前活動Application的事件隊列罚拟，UIApplication 會從事件隊列中取出觸摸事件并傳遞給單例的 UIWindow 來處理台诗，UIWindow 對象首先會使用 hitTest:withEvent:方法尋找此次Touch操作初始點所在的視圖(View)，即需要將觸摸事件傳遞給其處理的視圖赐俗，這個過程稱之為 hit-test view拉队。
hitTest:withEvent:方法的處理流程如下:

  • 首先調(diào)用當(dāng)前視圖的 pointInside:withEvent: 方法判斷觸摸點是否在當(dāng)前視圖內(nèi)；
  • 若返回 NO, 則 hitTest:withEvent: 返回 nil阻逮，若返回 YES, 則向當(dāng)前視圖的所有子視圖 (subviews) 發(fā)送 hitTest:withEvent: 消息粱快，所有子視圖的遍歷順序是從最頂層視圖一直到到最底層視圖（后加入的先遍歷），直到有子視圖返回非空對象或者全部子視圖遍歷完畢叔扼；
  • 若第一次有子視圖返回非空對象事哭，則 hitTest:withEvent: 方法返回此對象，處理結(jié)束瓜富；

  • 如所有子視圖都返回空鳍咱，則 hitTest:withEvent: 方法返回自身 (self)。
    流程圖如下：


    image

2食呻、響應(yīng)者鏈原理

iOS的事件分發(fā)機(jī)制是為了找到第一響應(yīng)者流炕，事件的處理機(jī)制叫做響應(yīng)者鏈原理。
所有事件響應(yīng)的類都是 UIResponder 的子類仅胞，響應(yīng)者鏈?zhǔn)且粋€由不同對象組成的層次結(jié)構(gòu)每辟，其中的每個對象將依次獲得響應(yīng)事件消息的機(jī)會。當(dāng)發(fā)生事件時干旧，事件首先被發(fā)送給第一響應(yīng)者渠欺，第一響應(yīng)者往往是事件發(fā)生的視圖，也就是用戶觸摸屏幕的地方椎眯。事件將沿著響應(yīng)者鏈一直向下傳遞挠将，直到被接受并做出處理。一般來說编整，第一響應(yīng)者是個視圖對象或者其子類對象舔稀，當(dāng)其被觸摸后事件被交由它處理，如果它不處理掌测，就傳遞給它的父視圖（superview）對象（如果存在）處理内贮，如果沒有父視圖，事件就會被傳遞給它的視圖控制器對象 ViewController（如果存在），接下來會沿著頂層視圖（top view）到窗口（UIWindow 對象）再到程序（UIApplication 對象）夜郁。如果整個過程都沒有響應(yīng)這個事件什燕，該事件就被丟棄。一般情況下竞端，在響應(yīng)者鏈中只要由對象處理事件屎即，事件就停止傳遞。
一個典型的事件響應(yīng)路線如下：
First Responser --> 父視圖-->The Window --> The Application --> nil（丟棄）
我們可以通過 [responder nextResponder] 找到當(dāng)前 responder 的下一個 responder事富，持續(xù)這個過程到最后會找到 UIApplication 對象技俐。

五、內(nèi)存泄露檢測與循環(huán)引用

1赵颅、造成內(nèi)存泄露原因

  • 在用C/C++時虽另，創(chuàng)建對象后未銷毀，比如調(diào)用malloc后不free饺谬、調(diào)用new后不delete捂刺；
  • 調(diào)用CoreFoundation里面的C方法后創(chuàng)建對對象后不釋放。比如調(diào)用CGImageCreate不調(diào)用CGImageRelease募寨；
  • 循環(huán)引用族展。當(dāng)對象A和對象B互相持有的時候，就會產(chǎn)生循環(huán)引用拔鹰。常見產(chǎn)生循環(huán)引用的場景有在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell block引用self仪缸。

2、常見循環(huán)引用及解決方案

1） 在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell的block直接引用self或者直接以_形式引用屬性造成循環(huán)引用列肢。

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

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

解決方案：把self改成weakSelf恰画；

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

2）在cell的block中直接引用VC的成員變量造成循環(huán)引用。

//假設(shè) _age為VC的成員變量
@interface TestVC(){

    int _age;

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

解決方案有兩種：

  • 用weak-strong dance
__weak typeof(self)weakSelf = self;
cell.clickBlock = ^{
      __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
       strongSelf->age = 18;
    };
  • 把成員變量改成屬性
//假設(shè) _age為VC的成員變量
@interface TestVC()

@property(nonatomic, assign)int age;

@end

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

3）delegate屬性聲明為strong瓷马，造成循環(huán)引用拴还。

@interface TestView : UIView

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

@end

@interface TestVC()<TestViewDelegate>

@property (nonatomic, strong)TestView* testView;

@end

 testView.delegate = self; //造成循環(huán)引用

解決方案：delegate聲明為weak

@interface TestView : UIView

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

@end

4）在block里面調(diào)用super，造成循環(huán)引用欧聘。

cell.clickBlock = ^{
       [super goback]; //造成循環(huán)應(yīng)用
    };

解決方案片林，封裝goback調(diào)用

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

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

5）block聲明為strong
解決方案：聲明為copy
6）NSTimer使用后不invalidate造成循環(huán)引用。
解決方案：

  • NSTimer用完后invalidate怀骤；
  • NSTimer分類封裝
+ (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();
    }
}

--

3费封、怎么檢測循環(huán)引用

  • 靜態(tài)代碼分析。 通過Xcode->Product->Anaylze分析結(jié)果來處理蒋伦；
  • 動態(tài)分析弓摘。用MLeaksFinder（只能檢測OC泄露）或者Instrument或者OOMDetector（能檢測OC與C++泄露）。

六痕届、VC生命周期

考察viewDidLoad衣盾、viewWillAppear寺旺、ViewDidAppear等方法的執(zhí)行順序。
假設(shè)現(xiàn)在有一個 AViewController(簡稱 Avc) 和 BViewController (簡稱 Bvc)势决，通過 navigationController 的push 實現(xiàn) Avc 到 Bvc 的跳轉(zhuǎn)，調(diào)用順序如下：
1蓝撇、A viewDidLoad
2果复、A viewWillAppear
3、A viewDidAppear
4渤昌、B viewDidLoad
5虽抄、A viewWillDisappear
6、B viewWillAppear
7独柑、A viewDidDisappear
8迈窟、B viewDidAppear
如果再從 Bvc 跳回 Avc，調(diào)用順序如下：
1忌栅、B viewWillDisappear
2车酣、A viewWillAppear
3、B viewDidDisappear
4索绪、A viewDidAppear

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