iOS 温故知新（四）

最新推荐文章于 2021-09-02 16:11:11 发布

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分类专栏： iOS 文章标签：基础

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本文围绕iOS开发展开，涵盖消息转发、runtime机制、runloop、内存管理、block、GCD、KVO等方面。如_objc_msgForward用于消息转发，runtime可实现weak变量自动置nil，ARC从编译期和运行期管理内存等，还介绍了各技术问题的解决办法。

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1、_objc_msgForward函数是做什么的，直接调用它将会发生什么？

_objc_msgForward是 IMP 类型，用于消息转发的：当向一个对象发送一条消息，但它并没有实现的时候，_objc_msgForward会尝试做消息转发。

调用resolveInstanceMethod:方法 (或 resolveClassMethod:)。允许用户在此时为该 Class 动态添加实现。如果有实现了，则调用并返回YES，那么重新开始objc_msgSend流程。这一次对象会响应这个选择器，一般是因为它已经调用过class_addMethod。如果仍没实现，继续下面的动作。
调用forwardingTargetForSelector:方法，尝试找到一个能响应该消息的对象。如果获取到，则直接把消息转发给它，返回非 nil 对象。否则返回 nil ，继续下面的动作。注意，这里不要返回 self ，否则会形成死循环。
调用methodSignatureForSelector:方法，尝试获得一个方法签名。如果获取不到，则直接调用doesNotRecognizeSelector抛出异常。如果能获取，则返回非nil：创建一个 NSlnvocation 并传给forwardInvocation:。
调用forwardInvocation:方法，将第3步获取到的方法签名包装成 Invocation 传入，如何处理就在这里面了，并返回非nil。
调用doesNotRecognizeSelector: ，默认的实现是抛出异常。如果第3步没能获得一个方法签名，执行该步骤。

2、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。

3、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？

不能向编译后得到的类中增加实例变量；
能向运行时创建的类中添加实例变量；
解释下：
1.因为编译后的类已经注册在 runtime 中，类结构体中的 objc_ivar_list 实例变量的链表和 instance_size 实例变量的内存大小已经确定，同时runtime 会调用 class_setIvarLayout 或 class_setWeakIvarLayout 来处理 strong weak 引用。所以不能向存在的类中添加实例变量；
2.运行时创建的类是可以添加实例变量，调用 class_addIvar 函数。但是得在调用 objc_allocateClassPair 之后，objc_registerClassPair 之前，原因同上。

4、runloop和线程有什么关系？
总的说来，Run loop，正如其名，loop表示某种循环，和run放在一起就表示一直在运行着的循环。实际上，run loop和线程是紧密相连的，可以这样说run loop是为了线程而生，没有线程，它就没有存在的必要。Run loops是线程的基础架构部分， Cocoa 和 CoreFundation 都提供了 run loop 对象方便配置和管理线程的 run loop （以下都以 Cocoa 为例）。每个线程，包括程序的主线程（ main thread ）都有与之相应的 run loop 对象。

5、runloop的mode作用是什么？
model 主要是用来指定事件在运行循环中的优先级的，分为：

NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）：默认，空闲状态
UITrackingRunLoopMode：ScrollView滑动时
UIInitializationRunLoopMode：启动时
NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）：Mode集合

苹果公开提供的 Mode 有两个：
NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）
NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）

6、以+ scheduledTimerWithTimeInterval…的方式触发的timer，在滑动页面上的列表时，timer会暂定回调，为什么？如何解决？
RunLoop只能运行在一种mode下，如果要换mode，当前的loop也需要停下重启成新的。利用这个机制，ScrollView滚动过程中NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）的mode会切换到UITrackingRunLoopMode来保证ScrollView的流畅滑动：只能在NSDefaultRunLoopMode模式下处理的事件会影响ScrollView的滑动。

如果我们把一个NSTimer对象以NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）添加到主运行循环中的时候, ScrollView滚动过程中会因为mode的切换，而导致NSTimer将不再被调度。

同时因为mode还是可定制的，所以：

Timer计时会被scrollView的滑动影响的问题可以通过将timer添加到NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）来解决

7、猜想runloop内部是如何实现的？
一般来讲，一个线程一次只能执行一个任务，执行完成后线程就会退出。如果我们需要一个机制，让线程能随时处理事件但并不退出

8、objc使用什么机制管理对象内存？
通过 retainCount 的机制来决定对象是否需要释放。每次 runloop 的时候，都会检查对象的 retainCount，如果retainCount 为 0，说明该对象没有地方需要继续使用了，可以释放掉了。

9、ARC通过什么方式帮助开发者管理内存？
ARC相对于MRC，不是在编译时添加retain/release/autorelease这么简单。应该是编译期和运行期两部分共同帮助开发者管理内存。
在编译期，ARC用的是更底层的C接口实现的retain/release/autorelease，这样做性能更好，也是为什么不能在ARC环境下手动retain/release/autorelease，同时对同一上下文的同一对象的成对retain/release操作进行优化（即忽略掉不必要的操作）；ARC也包含运行期组件，这个地方做的优化比较复杂，但也不能被忽略。

10、BAD_ACCESS在什么情况下出现？
访问了悬垂指针，比如对一个已经释放的对象执行了release、访问已经释放对象的成员变量或者发消息。死循环

11、苹果是如何实现autoreleasepool的？
autoreleasepool 以一个队列数组的形式实现,主要通过下列三个函数完成.

objc_autoreleasepoolPush
objc_autoreleasepoolPop
objc_autorelease
看函数名就可以知道，对 autorelease 分别执行 push，和 pop 操作。销毁对象时执行release操作。

12、使用block时什么情况会发生引用循环，如何解决？
一个对象中强引用了block，在block中又强引用了该对象，就会发生循环引用。

解决方法是将该对象使用__weak或者__block修饰符修饰之后再在block中使用。

id weak weakSelf = self; 或者 weak __typeof(&*self)weakSelf = self该方法可以设置宏
id __block weakSelf = self;
或者将其中一方强制制空 xxx = nil。

13、在block内如何修改block外部变量？
我们都知道：Block不允许修改外部变量的值，这里所说的外部变量的值，指的是栈中指针的内存地址。__block 所起到的作用就是只要观察到该变量被 block 所持有，就将“外部变量”在栈中的内存地址放到了堆中。进而在block内部也可以修改外部变量的值。
Block不允许修改外部变量的值，这里所说的外部变量的值，指的是栈中指针的内存地址。栈区是红灯区，堆区才是绿灯区。

14、使用系统的某些block api（如UIView的block版本写动画时），是否也考虑引用循环问题？
系统的某些block api中，UIView的block版本写动画时不需要考虑，但也有一些api 需要考虑：

所谓“引用循环”是指双向的强引用，所以那些“单向的强引用”（block 强引用 self ）没有问题

但如果你使用一些参数中可能含有 ivar 的系统 api ，如 GCD 、NSNotificationCenter就要小心一点：比如GCD 内部如果引用了 self，而且 GCD 的其他参数是 ivar，则要考虑到循环引用

15、GCD的队列（dispatch_queue_t）分哪两种类型？
串行队列Serial Dispatch Queue
并行队列Concurrent Dispatch Queue

16、如何用GCD同步若干个异步调用？（如根据若干个url异步加载多张图片，然后在都下载完成后合成一张整图）
使用Dispatch Group追加block到Global Group Queue,这些block如果全部执行完毕，就会执行Main Dispatch Queue中的结束处理的block。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加载图片1 */ });
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加载图片2 */ });
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加载图片3 */ }); 
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 合并图片
});

17、dispatch_barrier_async的作用是什么？栅栏
在并行队列中，为了保持某些任务的顺序，需要等待一些任务完成后才能继续进行，使用 barrier 来等待之前任务完成，避免数据竞争等问题。 dispatch_barrier_async 函数会等待追加到Concurrent Dispatch Queue并行队列中的操作全部执行完之后，然后再执行 dispatch_barrier_async 函数追加的处理，等 dispatch_barrier_async 追加的处理执行结束之后，Concurrent Dispatch Queue才恢复之前的动作继续执行。

18、以下代码运行结果如何？

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"1");
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    NSLog(@"3");
}

只输出：1 。发生主线程锁死。

19、addObserver:forKeyPath:options:context:各个参数的作用分别是什么，observer中需要实现哪个方法才能获得KVO回调？

// 添加键值观察
/*
1 观察者，负责处理监听事件的对象
2 观察的属性
3 观察的选项
4 上下文
*/
[self.person addObserver:self forKeyPath:@"name" options:NSKeyValueObservingOptionNew | NSKeyValueObservingOptionOld context:@"Person Name"];

observer中需要实现一下方法：

// 所有的 kvo 监听到事件，都会调用此方法
/*
 1. 观察的属性
 2. 观察的对象
 3. change 属性变化字典（新／旧）
 4. 上下文，与监听的时候传递的一致
 */
- (void)observeValueForKeyPath:(NSString *)keyPath ofObject:(id)object change:(NSDictionary *)change context:(void *)context;

*20、若一个类有实例变量 NSString _foo ，调用setValue:forKey:时，可以以foo还是 _foo 作为key？
都可以。

21、KVC的keyPath中的集合运算符如何使用？
必须用在集合对象上或普通对象的集合属性上
简单集合运算符有@avg， @count ， @max ， @min ，@sum，
格式 @"@sum.age"或 @“集合属性.@max.age”

22、手动出发一个kvo

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];
   _now = [NSDate date];
   [self addObserver:self forKeyPath:@"now" options:NSKeyValueObservingOptionNew context:nil];
   NSLog(@"1");
   [self willChangeValueForKey:@"now"]; // “手动触发self.now的KVO”，必写。
   NSLog(@"2");
   [self didChangeValueForKey:@"now"]; // “手动触发self.now的KVO”，必写。
   NSLog(@"4");
}

23、IBOutlet连出来的视图属性为什么可以被设置成weak?
因为既然有外链那么视图在xib或者storyboard中肯定存在，视图已经对它有一个强引用了。

24、IB中User Defined Runtime Attributes如何使用？
它能够通过KVC的方式配置一些你在interface builder 中不能配置的属性。当你希望在IB中作尽可能多得事情，这个特性能够帮助你编写更加轻量级的viewcontroller

25、自己实现kvo
在这里插入图片描述