iOS面试基础知识 （一）

一、Runtime原理

Runtime是iOS核心运行机制之一，iOS App加载库、加载类、执行方法调用，全靠Runtime，这一块的知识个人认为是最基础的，基本面试必问。

1、Runtime消息发送机制

1）iOS调用一个方法时，实际上会调用objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, ...)，该方法第一个参数是消息接收者，第二个参数是方法名，剩下的参数是方法参数；

2）iOS调用一个方法时，会先去该类的方法缓存列表里面查找是否有该方法，如果有直接调用，否则走第3）步；

3）去该类的方法列表里面找，找到直接调用，把方法加入缓存列表；否则走第4）步；

4）沿着该类的继承链继续查找，找到直接调用，把方法加入缓存列表；否则消息转发流程；

很多面试者大体知道这个流程，但是有关细节不是特别清楚。

• 问他/她objc_msgSend第一个参数、第二个参数、剩下的参数分别代表什么，不知道；
• 很多人只知道去方法列表里面查找，不知道还有个方法缓存列表。
  通过这些细节，可以了解一个人是否真正掌握了原理，而不是死记硬背。

2、Runtime消息转发机制

如果在消息发送阶段没有找到方法，iOS会走消息转发流程，流程图如下所示：

1）动态消息解析。检查是否重写了resolveInstanceMethod 方法，如果返回YES则可以通过class_addMethod 动态添加方法来处理消息，否则走第2）步；

2）消息target转发。forwardingTargetForSelector 用于指定哪个对象来响应消息。如果返回nil 则走第3）步；

3）消息转发。这步调用 methodSignatureForSelector 进行方法签名，这可以将函数的参数类型和返回值封装。如果返回 nil 执行第四步；否则返回 methodSignature，则进入 forwardInvocation ，在这里可以修改实现方法，修改响应对象等，如果方法调用成功，则结束。否则执行第4）步；

4）报错 unrecognized selector sent to instance。

很多人知道这四步，但是笔者一般会问：

• 怎么在项目里全局解决"unrecognized selector sent to instance"这类crash？本人发现很多人回答不出来，说明面试者肯定是在死记硬背，你都知道因为消息转发那三步都没处理才会报错，为什么不知道在消息转发里面处理呢？
• 如果面试者知道可以在消息转发里面处理，防止崩溃，再问下面试者，你项目中是在哪一步处理的，看看其是否有真正实践过？

二、load与initialize

1、load与initialize调用时机

+load在main函数之前被Runtime调用，+initialize 方法是在类或它的子类收到第一条消息之前被调用的，这里所指的消息包括实例方法和类方法的调用。

2、load与initialize在分类、继承链的调用顺序

• load方法的调用顺序为：
  子类的 +load 方法会在它的所有父类的 +load 方法之后执行，而分类的 +load 方法会在它的主类的 +load 方法之后执行。
  如果子类没有实现 +load 方法，那么当它被加载时 runtime 是不会去调用父类的 +load 方法的。同理，当一个类和它的分类都实现了 +load 方法时，两个方法都会被调用。
• initialize的调用顺序为：
  +initialize 方法的调用与普通方法的调用是一样的，走的都是消息发送的流程。如果子类没有实现 +initialize 方法，那么继承自父类的实现会被调用；如果一个类的分类实现了 +initialize 方法，那么就会对这个类中的实现造成覆盖。

• 怎么确保在load和initialize的调用只执行一次
  由于load和initialize可能会调用多次，所以在这两个方法里面做的初始化操作需要保证只初始化一次，用dispatch_once来控制

笔者在面试过程中发现很多人对于load与initialize在分类、继承链的调用顺序不清楚。对怎么保证初始化安全也不清楚

三、RunLoop原理

RunLoop苹果原理图

图中展现了 Runloop 在线程中的作用：从 input source 和 timer source 接受事件，然后在线程中处理事件。

1、RunLoop与线程关系

• 一个线程是有一个RunLoop还是多个RunLoop？ 一个；
• 怎么启动RunLoop？主线程的RunLoop自动就开启了，子线程的RunLoop通过Run方法启动。

2、Input Source 和 Timer Source

两个都是 Runloop 事件的来源，其中 Input Source 又可以分为三类

• Port-Based Sources，系统底层的 Port 事件，例如 CFSocketRef ，在应用层基本用不到;
• Custom Input Sources，用户手动创建的 Source;

• Cocoa Perform Selector Sources， Cocoa 提供的 performSelector 系列方法，也是一种事件源;
  Timer Source指定时器事件，该事件的优先级是最低的。
  本人一般会问定时器事件的优先级是怎么样的，大部分人回答不出来。

3、解决NSTimer事件在列表滚动时不执行问题

因为定时器默认是运行在NSDefaultRunLoopMode，在列表滚动时候，主线程会切换到UITrackingRunLoopMode，导致定时器回调得不到执行。

有两种解决方案：

• 指定NSTimer运行于 NSRunLoopCommonModes下。
• 在子线程创建和处理Timer事件，然后在主线程更新 UI。

四、事件分发机制及响应者链

1、事件分发机制

iOS 检测到手指触摸 (Touch) 操作时会将其打包成一个 UIEvent 对象，并放入当前活动Application的事件队列，UIApplication 会从事件队列中取出触摸事件并传递给单例的 UIWindow 来处理，UIWindow 对象首先会使用 hitTest:withEvent:方法寻找此次Touch操作初始点所在的视图(View)，即需要将触摸事件传递给其处理的视图，这个过程称之为 hit-test view。

hitTest:withEvent:方法的处理流程如下:

• 首先调用当前视图的 pointInside:withEvent: 方法判断触摸点是否在当前视图内；
• 若返回 NO, 则 hitTest:withEvent: 返回 nil，若返回 YES, 则向当前视图的所有子视图 (subviews) 发送 hitTest:withEvent: 消息，所有子视图的遍历顺序是从最顶层视图一直到到最底层视图（后加入的先遍历），直到有子视图返回非空对象或者全部子视图遍历完毕；

• 若第一次有子视图返回非空对象，则 hitTest:withEvent: 方法返回此对象，处理结束；
• 如所有子视图都返回空，则 hitTest:withEvent: 方法返回自身 (self)。
  流程图如下：
  
  

2、响应者链原理

iOS的事件分发机制是为了找到第一响应者，事件的处理机制叫做响应者链原理。

所有事件响应的类都是 UIResponder 的子类，响应者链是一个由不同对象组成的层次结构，其中的每个对象将依次获得响应事件消息的机会。当发生事件时，事件首先被发送给第一响应者，第一响应者往往是事件发生的视图，也就是用户触摸屏幕的地方。事件将沿着响应者链一直向下传递，直到被接受并做出处理。一般来说，第一响应者是个视图对象或者其子类对象，当其被触摸后事件被交由它处理，如果它不处理，就传递给它的父视图（superview）对象（如果存在）处理，如果没有父视图，事件就会被传递给它的视图控制器对象 ViewController（如果存在），接下来会沿着顶层视图（top view）到窗口（UIWindow 对象）再到程序（UIApplication 对象）。如果整个过程都没有响应这个事件，该事件就被丢弃。一般情况下，在响应者链中只要由对象处理事件，事件就停止传递。

一个典型的事件响应路线如下：

First Responser --> 父视图-->The Window --> The Application --> nil（丢弃）

我们可以通过 [responder nextResponder] 找到当前 responder 的下一个 responder，持续这个过程到最后会找到 UIApplication 对象。

五、内存泄露检测与循环引用

1、造成内存泄露原因

• 在用C/C++时，创建对象后未销毁，比如调用malloc后不free、调用new后不delete；
• 调用CoreFoundation里面的C方法后创建对对象后不释放。比如调用CGImageCreate不调用CGImageRelease；

• 循环引用。当对象A和对象B互相持有的时候，就会产生循环引用。常见产生循环引用的场景有在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell block引用self。

2、常见循环引用及解决方案

1） 在VC的cellForRowAtIndexPath方法中cell的block直接引用self或者直接以_形式引用属性造成循环引用。

 cell.clickBlock = ^{

        self.name = @"akon";

    };


cell.clickBlock = ^{

        _name = @"akon";

    };

解决方案：把self改成weakSelf；

__weak typeof(self)weakSelf = self;

    cell.clickBlock = ^{

        weakSelf.name = @"akon";

    };

2）在cell的block中直接引用VC的成员变量造成循环引用。

//假设 _age为VC的成员变量

@interface TestVC(){


    int _age;


}

cell.clickBlock = ^{

       _age = 18;

    };

解决方案有两种：

• 用weak-strong dance

__weak typeof(self)weakSelf = self;

cell.clickBlock = ^{

      __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;

       strongSelf->age = 18;

    };

• 把成员变量改成属性

//假设 _age为VC的成员变量

@interface TestVC()


@property(nonatomic, assign)int age;


@end


__weak typeof(self)weakSelf = self;

cell.clickBlock = ^{

       weakSelf.age = 18;

    };

3）delegate属性声明为strong，造成循环引用。

@interface TestView : UIView


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


@end


@interface TestVC()<TestViewDelegate>


@property (nonatomic, strong)TestView* testView;


@end


 testView.delegate = self; //造成循环引用

解决方案：delegate声明为weak

@interface TestView : UIView


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


@end

4）在block里面调用super，造成循环引用。

cell.clickBlock = ^{

       [super goback]; //造成循环应用

    };

解决方案，封装goback调用

__weak typeof(self)weakSelf = self;

cell.clickBlock = ^{

       [weakSelf _callSuperBack];

    };


- (void) _callSuperBack{

    [self goback];

}

5）block声明为strong

解决方案：声明为copy

6）NSTimer使用后不invalidate造成循环引用。

解决方案：

• NSTimer用完后invalidate；
• NSTimer分类封装

+ (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();

    }

}


--

• 用YYWeakProxy来创建定时器

3、怎么检测循环引用

• 静态代码分析。 通过Xcode->Product->Anaylze分析结果来处理；
• 动态分析。用MLeaksFinder（只能检测OC泄露）或者Instrument或者OOMDetector（能检测OC与C++泄露）。

六、VC生命周期

考察viewDidLoad、viewWillAppear、ViewDidAppear等方法的执行顺序。

假设现在有一个 AViewController(简称 Avc) 和 BViewController (简称 Bvc)，通过 navigationController 的push 实现 Avc 到 Bvc 的跳转，调用顺序如下：

1、A viewDidLoad 

2、A viewWillAppear 

3、A viewDidAppear 

4、B viewDidLoad 

5、A viewWillDisappear 

6、B viewWillAppear 

7、A viewDidDisappear 

8、B viewDidAppear

如果再从 Bvc 跳回 Avc，调用顺序如下：

1、B viewWillDisappear 

2、A viewWillAppear 

3、B viewDidDisappear 

4、A viewDidAppear