iOS 转某博文阿里、头条面试
链接附上
https://www.jianshu.com/p/e87e0be2281f
以下对每道题做出我的理解，如有不对的地方请各位指正，共同进步
结构模型
介绍下runtime的内存模型（isa、对象、类、metaclass、结构体的存储信息等）
在Objective-C中，任何类的定义都是对象。类和类的实例（对象）没有任何本质上的区别。任何对象都有isa指针。Class 是一个 objc_class 结构类型的指针, id是一个 objc_object 结构类型的指针。
每一个实例对象，其 isa 指针指向其类类对象，类对象的 isa 指针指向 metaclass，类对象的 superclass 指针指向其父类，一直指向根类对象，根类对象的 superclass 指针指向 nil；metaclass 的 isa 指针都指向 rootMetaclass, 而 rootMetaClass 的 isa 指针指向自己，其 superclass指针指向根类对象。依次来达到一个程序的闭合。实例对象存储的自身的值，而类对象存储的则是实例对象的方法列表、成员变量、协议等，根类对象存储的是类对象的方法。
为什么要设计metaclass
符合程序设计的原则，单一职责原则
class_copyIvarList & class_copyPropertyList区别
class_copyIvarList：可以获取类的属性列表以及成员变量列表
class_copyPropertyList：只能获取类的属性列表
class_rw_t 和 class_ro_t 的区别
class_rw_t结构体内有一个指向 class_ro_t结构体的指针。
每个类都对应有一个class_ro_t结构体和一个class_rw_t结构体。在编译期间，class_ro_t结构体就已经确定，objc_class中的bits的data部分存放着该结构体的地址。在runtime运行之后，具体说来是在运行runtime的realizeClass 方法时，会生成class_rw_t结构体，该结构体包含了class_ro_t，并且更新data部分，换成class_rw_t结构体的地址。
他们都存放着当前类的属性、实例变量、方法、协议等等。区别在于：class_ro_t存放的是编译期间就确定的；而class_rw_t是在runtime时才确定，它会先将class_ro_t的内容拷贝过去，然后再将当前类的分类的这些属性、方法等拷贝到其中。所以可以说class_rw_t是class_ro_t的超集，当然实际访问类的方法、属性等也都是访问的class_rw_t中的内容
category如何被加载的,两个category的load方法的加载顺序，两个category的同名方法的加载顺序
把分类的 实例方法、属性、协议 添加到类的实例对象中原本存储的 实例方法、属性、协议列表 的 前面 ；
把分类的类方法和协议添加到类的元类上。
这么做的目的就是保证分类方法 优先调用，注意，不是覆盖，而是共同存在在实例方法列表中，只是分类在前而已。
分类间的加载顺序取决于编译的顺序:编译在前则先加载,编译在后则后加载
category & extension区别，能给NSObject添加Extension吗，结果如何
- 分类
运行时决议
可以为系统类添加分类
添加实例方法
类方法
协议
属性 （只声明了 get 和 set 方法，但是却没有添加实例变量）- 拓展
编译时决议
只以声明的形式存在
不能为系统类添加拓展
声明私有属性
声明私有方法
声明私有成员变量
分类可以有声明，可以有实现
消息转发机制，消息转发机制和其他语言的消息机制优劣对比
https://juejin.im/post/5ae96e8c6fb9a07ac85a3860
在方法调用的时候，方法查询-> 动态解析-> 消息转发 之前做了什么
- 首先检查这个selector是不是要忽略。比如Mac OS X开发，有了垃圾回收就不会理会retain，release这些函数。
- 检测这个selector的target是不是nil，OC允许我们对一个nil对象执行任何方法不会Crash，因为运行时会被忽略掉。
IMP、SEL、Method的区别和使用场景
struct objc_method {
SEL method_name OBJC2_UNAVAILABLE;
char *method_types OBJC2_UNAVAILABLE;
IMP method_imp OBJC2_UNAVAILABLE;
}
Objc.h
/// An opaque type that represents a method selector.代表一个方法的不透明类型
typedef struct objc_selector *SEL;
在文档中，selector的定义都是这样声明，也就是说：selector是SEL的一个实例，只是在iOS中，selector的使用是如此的频繁，我们才会把他当成一个概念。
selector怎么理解呢？我们可以想想股票，比如市场上有如此多公司在纳斯达克上市，而且他们的名字又非常的长，或者有些公司的名称也是相似的，都是**有限公司。那当市场去指定一个股票的时候，效率会非常低，当你着急想买股票的时候，你会跟你的经纪人说：“hi，peter，给我买一百股Tuniu limited liability company的股票吗？”，也许等你说完，经纪人输入完，市场就变化了，所以纳斯达克通常用代码，比如“TOUR”.这里的selector有类似的作用，就是让我们能够快速找到对应的函数。
/// A pointer to the function of a method implementation. 指向一个方法实现的指针
typedef id (*IMP)(id, SEL, ...);
#endif
这个就比较好理解了，就是指向最终实现程序的内存地址的指针。
综上，在iOS的runtime中，Method通过selector和IMP两个属性，实现了快速查询方法及实现，相对提高了性能，又保持了灵活性。
https://njafei.github.io/2017/05/03/Method-SEL-IMP/
load、initialize方法的区别什么？在继承关系中他们有什么区别
- 以main为分界，load方法在main函数之前执行，initialize在main函数之后执行
- load和initialize会被自动调用，不能手动调用它们。
- 子类实现了load和initialize的话，会隐式调用父类的load和initialize方法
- load和initialize方法内部使用了锁，因此它们是线程安全的。
- 子类中没有实现load方法的话，不会调用父类的load方法；而子类如果没有实现initialize方法的话，也会自动调用父类的initialize方法。
- load方法是在类被装在进来的时候就会调用，initialize在第一次给某个类发送消息时调用（比如实例化一个对象），并且只会调用一次，是懒加载模式，如果这个类一直没有使用，就不回调用到initialize方法。
load 调用顺序如下：
- 父类load先于类添加到loadable_classes列表，通过call_class_loads，调用列表中的load方法，这样父类的load先于类的load执行
当loadable_classes为空的时候，查看loadable_classes是否为空，如果不为空则调用call_category_loads加载分类中的load方法，这样分类的load在类之后执行
initialize调用顺序
- initialize 只会在对应类的方法第一次被调用时，才会调用，initialize 方法是在 alloc 方法之前调用的，alloc 的调用导致了前者的执行。
- initialize的调用栈中，直接调用其方法的其实是_class_initialize 这个C语言函数，在这个方法中，主要是向为初始化的类发送+initialize消息，不过会强制父类先发送。
- 与 load 不同，initialize 方法调用时，所有的类都已经加载到了内存中。
说说消息转发机制的优劣
优点：
优雅的消息传递机制
动态特性
Category
缺点：
不支持命名空间
蹩脚的KVO
蹩脚的多态
Runtime 的各种黑魔法
引用计数的内存管理方式(会有循环引用)
鬼畜的布尔类型
轻量的面向对象特性 (由于支持C中的东西，装入OO的容器需要wrap)
内存管理
weak的实现原理？SideTable的结构是什么样的
Runtime维护了一个weak表，用于存储指向某个对象的所有weak指针。weak表其实是一个hash（哈希）表，Key是所指对象的地址，Value是weak指针的地址（这个地址的值是所指对象的地址）数组。
weak 的实现原理可以概括一下三步：
1、初始化时：runtime会调用objc_initWeak函数，初始化一个新的weak指针指向对象的地址。
2、添加引用时：objc_initWeak函数会调用 objc_storeWeak() 函数， objc_storeWeak() 的作用是更新指针指向，创建对应的弱引用表。
3、释放时，调用clearDeallocating函数。clearDeallocating函数首先根据对象地址获取所有weak指针地址的数组，然后遍历这个数组把其中的数据设为nil，最后把这个entry从weak表中删除，最后清理对象的记录。
struct SideTable {
// 保证原子操作的自旋锁
spinlock_t slock;
// 引用计数的 hash 表
RefcountMap refcnts;
// weak 引用全局 hash 表
weak_table_t weak_table;
}
关联对象的应用？系统如何实现关联对象的
关键对象多用于在分类，因为分类中，不会存储实例变量，而我们要把实例变量关联进去，那么就需要关联对象技术了。具体代码如下：
-(void)setName:(NSString *)name {
// 设置 value，通过 key 和 value 建立映射，通过Policy策略将映射关系关联到设置的对象上
objc_setAssociatedObject(self, @"name",name, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}
-(NSString *)name {
// 根据指定的 key，到 obj 中找到与当前 key 相对应的关联值
return objc_getAssociatedObject(self, @"name");
}
https://www.jianshu.com/p/32084d47963d
关联对象的如何进行内存管理的？关联对象如何实现weak属性
系统通过调用 objc_setAssociate的方法将对象包裹成一个 ObjcAssociation对象，将 value 和 policy，存进 ObjcAssociation对象中，然后将 ObjcAssociation 这个对象作为 value 存进 ObjcAssociationMap 中，在ObjcAssociationMap中有一个 selector，最终将ObjcAssociationMap存进AssociationsManagerHashMap 中，在AssociationsManagerHashMap中，有一个 disguise 指针指向我们的ObjcAssociationMap这样就完成对象的关联了。其内存管理也是通过引用计数进行管理的，释放的时候不需要我们手动释放，dealloc 方法内部会进行判断
Autoreleasepool的原理？所使用的的数据结构是什么
以栈为节点通过双向链表组合而成且和线程一一对应
// @autoreleasepool 经编译器改写会变成
void *ctx = autoreleasepoolPush()
{}
autoreleasepoolpop(ctx)
// autoreleasepoolPush() 内部会调用 autoreleasepoolPage::Push
// autoreleasepoolPage 的数据结构是
struct autoreleasePoolPage{
id *next;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
pthread_t const thread;
}
ARC的实现原理？ARC下对retain & release做了哪些优化
利用 llvm 和 runtime协同完成自动引用计数的管理。
这个问题太大，一时之间竟然想不出来怎么回答为好，所以还是从 关键字 strong、weak、autorelease 实现原理入手吧。
https://juejin.im/post/5ce2b7386fb9a07eff005b4c
ARC下哪些情况会造成内存泄漏
- 循环引用
- 悬垂指针
- 大循环引用
- 使用 CoreFoundation 框架未手动管理内存
- NSTimer
- performSelector的内存问题
https://www.jianshu.com/p/18d827d62fb8
其他
Method Swizzle注意事项
- 第一个风险是，需要在 +load 方法中进行方法交换。因为如果在其他时候进行方法交换，难以保证另外一个线程中不会同时调用被交换的方法，从而导致程序不能按预期执行。
- 第二个风险是，被交换的方法必须是当前类的方法，不能是父类的方法，直接把父类的实现拷贝过来不会起作用。父类的方法必须在调用的时候使用，而不是方法交换时使用。
- 第三个风险是，交换的方法如果依赖了 cmd，那么交换后，如果 cmd 发生了变化，就会出现各种奇怪问题，而且这些问题还很难排查。特别是交换了系统方法，你无法保证系统方法内部是否依赖了 cmd。
- 第四个风险是，方法交换命名冲突。如果出现冲突，可能会导致方法交换失败。
属性修饰符atomic的内部实现是怎么样的?能保证线程安全吗
atomic 内部是通过自旋锁的方式实现的，在其 set、get 方法的内部加入了自旋锁，所以 atomic 仅仅只能保证在set、get 的线程安全。当然仅仅只限于当前线程，如果在多个线程同时操作 set 方法，那么在其他线程访问的该值就是已经更新过后的，所以不能保证线程安全。
iOS 中内省的几个方法有哪些？内部实现原理是什么
判断对象类型:
-(BOOL) isKindOfClass: 判断是否是这个类或者这个类的子类的实例
-(BOOL) isMemberOfClass: 判断是否是这个类的实例
判断对象or类是否有这个方法
-(BOOL) respondsToSelector: 判读实例是否有这样方法
+(BOOL) instancesRespondToSelector: 判断类是否有这个方法
实现原理：
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)cls {
// 直接获取实例类对象并判断是否等于传入的类对象
return [self class] == cls;
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)cls {
// 向上查询，如果找到父类对象等于传入的类对象则返回YES
// 直到基类还不相等则返回NO
for (Class tcls = [self class]; tcls; tcls = tcls->superclass) {
if (tcls == cls) return YES;
}
return NO;
}
class、objc_getClass、object_getclass 方法有什么区别?
- 1.当参数obj为Object实例对象
object_getClass(obj)与[obj class]输出结果一直，均获得isa指针，即指向类对象的指针。 - 2.当参数obj为Class类对象
object_getClass(obj)返回类对象中的isa指针，即指向元类对象的指针；[obj class]返回的则是其本身。 - 3.当参数obj为Metaclass类对象
object_getClass(obj)返回元类对象中的isa指针，因为元类对象的isa指针指向根类，所有返回的是根类对象的地址指针；[obj class]返回的则是其本身。 - 4.obj为Rootclass类对象
object_getClass(obj)返回根类对象中的isa指针，因为跟类对象的isa指针指向Rootclass‘s metaclass(根元类)，即返回的是根元类的地址指针；[obj class]返回的则是其本身。 - 总结：
经上面初步的探索得知，object_getClass(obj)返回的是obj中的isa指针；而[obj class]则分两种情况：一是当obj为实例对象时，[obj class]中class是实例方法：- (Class)class，返回的obj对象中的isa指针；二是当obj为类对象（包括元类和根类以及根元类）时，调用的是类方法：+ (Class)class，返回的结果为其本身。
NSNotification相关
苹果并没有开源相关代码，但是可以读下GNUStep的源码，基本上实现方式很具有参考性
