总结2018/07/16–2018/07/17社招面试(雪球、58金融、四达时代、洋钱罐)的经历总结，对知识进行查缺补漏
记录于此：任重道远，仍需努力，披荆斩棘，砥砺而行
开发语言（Objective-C、Swift）相关
- Block的类型
- 闭包的书写方式
- block的数据结构
struct Block_descriptor { unsigned long int reserved; unsigned long int size; void (*copy)(void *dst, void *src);//对于上下文捕获变量的copy和释放 void (*dispose)(void *); }; struct Block_layout { void *isa; int flags; int reserved; void (*invoke)(void *, ...);//指向调用函数的指针 struct Block_descriptor *descriptor; }; - isa指向class对象；FuncPtr指向调用函数的指针；拥有isa指针，说明block也是一个对象
- block就是一个里面存储了指向函数体中包含定义block时的代码块的函数指针，以及block外部上下文变量等信息的结构体
- block类型分为：_NSConcreteGlobalBlock（全局）、_NSConcreteStackBlock（栈）、_NSConcreteMallocBlock（堆）
void (^globalBlock)() = ^{ }; int main(int argc, const char * argv[]) { @autoreleasepool { void (^stackBlock1)() = ^{ }; } return 0; }- globalBlock的isa指向了_NSConcreteGlobalBlock，即在全局区域创建，编译时具体的代码就已经确定在上图中的代码段中了，block变量存储在全局数据存储区；stackBlock的isa指向了_NSConcreteStackBlock，即在栈区创建。即全局的block存储在全局数据存储区域；栈block在栈区创建
- 堆中的block无法直接创建，其需要由_NSConcreteStackBlock类型的block拷贝而来(也就是说block需要执行copy之后才能存放到堆中)。block的拷贝最终都会调用_Block_copy_internal函数
static void *_Block_copy_internal(const void *arg, const int flags) { struct Block_layout *aBlock; ... aBlock = (struct Block_layout *)arg; ... // Its a stack block. Make a copy. if (!isGC) { // 申请block的堆内存 struct Block_layout *result = malloc(aBlock->descriptor->size); if (!result) return (void *)0; // 拷贝栈中block到刚申请的堆内存中 memmove(result, aBlock, aBlock->descriptor->size); // bitcopy first // reset refcount result->flags &= ~(BLOCK_REFCOUNT_MASK); // XXX not needed result->flags |= BLOCK_NEEDS_FREE | 1; // 改变isa指向_NSConcreteMallocBlock，即堆block类型 result->isa = _NSConcreteMallocBlock; if (result->flags & BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE) { //printf("calling block copy helper %p(%p, %p)...\n", aBlock->descriptor->copy, result, aBlock); (*aBlock->descriptor->copy)(result, aBlock); // do fixup } return result; } else { ... } }- 不管是用什么形式访问实例变量，最终都会转换成self+变量内存偏移的形式
- ARC会自动帮strong类型且捕获外部变量的block进行copy，所以在定义block类型的属性时也可以使用strong，不一定使用copy;当block类型为strong，但是创建时没有捕获外部变量，block最终会变成__NSGlobalBlock__类型（这里可能因为block中的代码没有捕获外部变量，所以不需要在栈中开辟变量，也就是说，在编译时，这个block的所有内容已经在代码段中生成了，所以就把block的类型转换为全局类型）
- block对于使用__block修饰的自动变量，会将其包装为对象，使其移动到堆上；对于单纯的局部自动变量只是值传递，只是保存了捕获时的取值，故不会受到外界变量的影响，也不能影响外界的变量
- Runtime
- OC语言在编译期都会被编译为C语言的Runtime代码，二进制执行过程中执行的都是C语言代码。而OC的类本质上都是结构体，在编译时都会以结构体的形式被编译到二进制中。Runtime是一套由C、C++、汇编实现的API，所有的方法调用都叫做发送消息
- 每个对象都是一个objc_object的结构体，在结构体中有一个isa指针，该指针指向自己所属的类，由Runtime负责创建对象
- IMP 在Runtime中IMP本质上就是一个函数指针，其定义如下。在IMP中有两个默认的参数id和SEL，id也就是方法中的self，这和objc_msgSend()函数传递的参数一样
- Method 用来表示方法，其包含SEL和IMP;在Xcode进行编译的时候，只会将Xcode的Compile Sources中.m声明的方法编译到Method List，而.h文件中声明的方法对Method List没有影响
- Property 在Runtime中定义了属性的结构体，用来表示对象中定义的属性;可以通过class_copyPropertyList或者class_copyIvarList获取对象的公共属性列表，甚至是私有属性列表。并且可以通过KVC或者Runtime（class_getInstanceVariable/object_setIvar/object_getIvar）访问和修改私有属性
- OC中不存在真正的私有属性和私有方法
- 内存布局
- 创建实例对象时，会根据其对应的Class分配内存，内存构成是ivars+isa_t。并且实例变量不只包含当前Class的ivars，也会包含其继承链中的ivars。ivars的内存布局在编译时就已经决定，运行时需要根据ivars内存布局创建对象，**所以Runtime不能动态修改ivars，会破坏已有内存布局。**
- 创建实例对象时，会根据其对应的Class分配内存，内存构成是ivars+isa_t。并且实例变量不只包含当前Class的ivars，也会包含其继承链中的ivars。ivars的内存布局在编译时就已经决定，运行时需要根据ivars内存布局创建对象，**所以Runtime不能动态修改ivars，会破坏已有内存布局。**
- ivar的读写（访问）
- 实例变量的isa_t指针会指向其所属的类，对象中并不会包含method、protocol、property、ivar等信息，这些信息在编译时都保存在只读结构体class_ro_t中。在class_ro_t中ivars是const只读的，在image load时copy到class_rw_t中时，是不会copy ivars的，并且class_rw_t中并没有定义ivars的字段。 在访问某个成员变量时，直接通过isa_t找到对应的objc_class，并通过其class_ro_t的ivar list做地址偏移，查找对应的对象内存。正是由于这种方式，所以对象的内存地址是固定不可改变的。
- 方法调用
- 实例调用方法：objc_msgSend()发起调用，传入self和SEL –> 通过isa在类的内部查找方法列表对应的IMP； 如果调用的方法时涉及到当前对象的成员变量的访问，这时候就是在objc_msgSend()内部，通过类的ivar list判断地址偏移，取出ivar并传入调用的IMP中的。
- super调用父类方法：调用objc_msgSendSuper()函数实现。**需要注意的是，调用objc_msgSendSuper函数时传入的对象，也是当前实例变量，所以是在向自己发送父类的消息**
- RunTime中的结构体
- 常见结构体类型定义
typedef struct objc_class *Class; typedef struct objc_object *id; typedef struct method_t *Method; typedef struct ivar_t *Ivar; typedef struct category_t *Category; typedef struct property_t *objc_property_t;- OC代码都是被首先编译问C语言文件然后生成二进制文件去执行。在OC中每个对象都是一个结构体（objc_object），结构体中都包含一个isa的成员变量，其位于成员变量的第一位。
struct objc_object { private: isa_t isa; };OC的对象都会在编译过程中翻译为C语言的结构体：
NSArray *array = [[NSArray alloc] init]; ======================================= // @class NSArray; #ifndef _REWRITER_typedef_NSArray #define _REWRITER_typedef_NSArray typedef struct objc_object NSArray; typedef struct {} _objc_exc_NSArray; #endif NSArray *array = ((NSArray *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)((NSArray *(*)(id, SEL))(void *)objc_msgSend)((id)objc_getClass("NSArray"), sel_registerName("alloc")), sel_registerName("init"));- OC中的类和元类也是一样，都是结构体构成的。由于类的结构体定义继承自objc_object，所以其也是一个对象，并且具有对象的isa特征;
- instaceOfType(objc_object) –（isa）–> isa_t –（class）–> 元类（objc_class）–superClass（isa）–> 根元类
- isa_t 类，描述对象相关的数据，cls字段指向元类
union isa_t { isa_t() { } isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { } Class cls; uintptr_t bits; # if __arm64__ # define ISA_MASK 0x0000000ffffffff8ULL # define ISA_MAGIC_MASK 0x000003f000000001ULL # define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL struct { uintptr_t nonpointer : 1; // 是32位还是64位 uintptr_t has_assoc : 1; // 对象是否含有或曾经含有关联引用，如果没有关联引用，可以更快的释放对象 uintptr_t has_cxx_dtor : 1; // 表示是否有C++析构函数或OC的析构函数 uintptr_t shiftcls : 33; // 对象指向类的内存地址，也就是isa指向的地址 uintptr_t magic : 6; // 对象是否初始化完成 uintptr_t weakly_referenced : 1; // 对象是否被弱引用或曾经被弱引用 uintptr_t deallocating : 1; // 对象是否被释放中 uintptr_t has_sidetable_rc : 1; // 对象引用计数太大，是否超出存储区域 uintptr_t extra_rc : 19; // 对象引用计数 # define RC_ONE (1ULL<<45) # define RC_HALF (1ULL<<18) }; };- 元类的数据结构（objc_class）
struct objc_class : objc_object { // Class ISA; Class superclass; cache_t cache; class_data_bits_t bits; class_rw_t *data() { return bits.data(); } void setData(class_rw_t *newData) { bits.setData(newData); } // ..... }- bits是objc_class的主角，其内部只定义了一个uintptr_t类型的bits成员变量，存储了class_rw_t的地址。和class_data_bits_t相关的有两个很重要结构体，class_rw_t和class_ro_t，其中都定义着method list、protocol list、property list等关键信息。在编译后class_data_bits_t指向的是一个class_ro_t的地址，这个结构体是不可变的(只读)。在运行时，才会通过realizeClass函数将bits指向class_rw_t。
struct class_rw_t { uint32_t flags; uint32_t version; const class_ro_t *ro; method_array_t methods; property_array_t properties; protocol_array_t protocols; Class firstSubclass; Class nextSiblingClass; char *demangledName; }; struct class_ro_t { uint32_t flags; uint32_t instanceStart; uint32_t instanceSize; uint32_t reserved; const uint8_t * ivarLayout; const char * name; method_list_t * baseMethodList; protocol_list_t * baseProtocols; const ivar_list_t * ivars; const uint8_t * weakIvarLayout; property_list_t *baseProperties; };- Tagged Pointer
- 从iPhone5s开始，iOS设备开始引入了64位处理器，之前的处理器一直都是32位的。但是在64位处理器中，指针长度以及一些变量所占内存都发生了改变，32位一个指针占用4字节，但64位一个指针占用8字节；32位一个long占用4字节，64位一个long占用8字节等，所以在64位上内存占用会多出很多。苹果为了优化这个问题，推出了Tagged Pointer新特性。之前一个指针指向一个地址，而Tagged Pointer中一个指针就代表一个值。Tagged Pointer指针中就存储着对象的值；明显的提升了执行效率并节省了很多内存。在64位处理器下，内存占用减少了将近一半，执行效率也大大提升。由于通过指针来直接表示数值，所以没有了malloc和free的过程，对象的创建和销毁速度提升几十倍
- 对象的初始化流程
- alloc + init 和 new 两种调用方式在runtime；在runtime源码中，执行init操作本质上就是直接把self返回，其实如果没有自定义或者覆盖init，调不调用init都是一样的； 初始化对象：初始化isa指针，初始化元类，计算对象实例化时，所有变量所占的内存大小（对象内存大小固定（主要包括isa + ivar【class_ro_t】等）），在编译时就已经确定，在运行时无法改变
- 在对象销毁时，运行时环境会调用NSObject的dealloc方法执行销毁代码，并不需要我们手动去调用。接着会调用到Runtime内部的objc_object::rootDealloc(C++命名空间)函数。
- class_addMethod runTime过程中动态的添加方法
- 在Runtime中动态的替换或者增加方法，本质上都是调用addMethod方法；该方法会返回一个布尔值，用来表明所要添加的方法是否存在
- 在分类的load方法中进行方法swizzle的步骤
- 声明原始方法和swizzle方法（在分类中实现了）的SEL和Method
- 调用class_Method方法，添加原始方法为方法名，swizzle实现为Method的方法
- 若class_Method调用返回True，说明原始方法不存在并且调价成功，那么调用class_replaceMethod替换方法名为swizzle方法的实现为原始Method的方法
- 若class_Method调用返回false，说明原始方法已经存在添加失败，那么调用method_exchangeImplementations交换原始和swizzle的方法实现Method
Class class = [self class]; SEL originalSelector = @selector(dismissViewControllerAnimated:completion:); SEL swizzledSelector = @selector(dfup_dismissViewControllerAnimated:completion:); Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSelector); Method swizzledMethod = class_getInstanceMethod(class, swizzledSelector); BOOL success = class_addMethod(class, originalSelector, method_getImplementation(swizzledMethod), method_getTypeEncoding(swizzledMethod)); if (success) { class_replaceMethod(class, swizzledSelector, method_getImplementation(originalMethod), method_getTypeEncoding(originalMethod)); } else { method_exchangeImplementations(originalMethod, swizzledMethod); } - SEL是由objc_selector结构体实现的，但是从现在的源码来看，SEL是一个const char*的常量字符串，只是代表一个名字而已
- 程序加载过程
- 在iOS程序中会用到很多系统的动态库，这些动态库都是动态加载的。所有iOS程序共用一套系统动态库，在程序开始运行时才会开始链接动态库。
- 在应用程序启动后，由dyld(the dynamic link editor)进行程序的初始化操作。大概流程就像下面列出的步骤，其中第3、4、5步会执行多次，在ImageLoader加载新的image进内存后就会执行一次。
- 在应用程序启动后，由dyld将应用程序加载到二进制中，并完成一些文件的初始化操作。
- Runtime向dyld中注册回调函数。
- 通过ImageLoader将所有image加载到内存中。
- dyld在image发生改变时，主动调用回调函数。
- Runtime接收到dyld的函数回调，开始执行map_images、load_images等操作，并回调+load方法。
- 调用main()函数，开始执行业务代码。
- load
- load类方法的调用时机比main函数还要靠前。load方法是由系统来调用的，并且在整个程序运行期间，只会调用一次，所以可以在load方法中执行一些只执行一次的操作
- load方法的调用顺序应该是“父类 -> 子类 -> 分类”的顺序。因为执行加载Class的时机是在Category之前的，而且load子类之前会先load父类，所以是这种顺序
- 但是若子类没有实现load并不会去掉用父类的
- initialize
- 和load方法类似的也有initialize方法，initialize方法也是由Runtime进行调用的，自己不可以直接调用。与load方法不同的是，initialize方法是在第一次调用类所属的方法(实例方法、类方法)时，才会调用initialize方法，而load方法是在main函数之前就全部调用了。所以理论上来说initialize可能永远都不会执行，如果当前类的方法永远不被调用的话。
- 分类的实现的initialize方法会覆盖本类的实现
- 如果没有主动的显式的去掉用initialize，initialize只会被调用一次
- 消息的发送机制
- 在OC中方法调用是通过Runtime实现的，Runtime进行方法调用本质上是发送消息，通过objc_msgSend()函数进行消息发送
- 不同类的相同SEL是同一个对象。
- 当一个对象被创建时，系统会为其分配内存，并完成默认的初始化工作，例如对实例变量进行初始化。对象第一个变量是指向其类对象的指针-isa，isa指针可以访问其类对象，并且通过其类对象拥有访问其所有继承者链中的类
- 消息发送的流程
- 判断当前调用的SEL是否需要忽略
- 判断接收消息的对象是否为nil
- 从方法的缓存列表中查找，通过cache_getImp函数进行查找，如果找到缓存则直接返回IMP。
- 查找当前类的method list，查找是否有对应的SEL，如果有则获取到Method对象，并从Method对象中获取IMP，并返回IMP(这步查找结果是Method对象)。
- 如果在当前类中没有找到SEL，则去父类中查找。首先查找cache list，如果缓存中没有则查找method list，并以此类推直到查找到NSObject为止。
- 如果在类的继承体系中，始终没有查找到对应的SEL，则进入动态方法解析中。可以在resolveInstanceMethod和resolveClassMethod两个方法中动态添加实现。
- 动态消息解析如果没有做出响应，则进入动态消息转发阶段。此时可以在动态消息转发阶段做一些处理，否则就会Crash。
- Category
- Category语法很相似的还有Extension，二者的区别在于，Extension在编译期就直接和原类编译在一起，而Category是在运行时动态添加到原类中的
- 在有多个Category和原类的方法重复定义的时候，原类和所有Category的方法都会存在，并不会被后面的覆盖。假设有一个方法叫做method，Category和原类的方法都会被添加到方法列表中，只是存在的顺序不同;在进行方法调用的时候，会优先遍历Category的方法，并且后面被添加到项目里的Category，会被优先调用
-
元类中的MethodList的最终顺序**同时与Building Phases的编译列表和是否实现了+load方法有关**
- 没有实现+load方法的分类方法会排在实现了+load前面
- 若同为实现或者同为未实现+load方法的分类，则按照Building Phases的编译列表中的顺序排列
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元类中的MethodList的最终顺序**同时与Building Phases的编译列表和是否实现了+load方法有关**
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在有多个Category和原类方法重名的情况下，怎样在一个Category的方法被调用后，调用所有Category和原类的方法？
可以在一个Category方法被调用后，遍历方法列表并调用其他同名方法。但是需要注意一点是，遍历过程中不能再调用自己的方法，否则会导致递归调用。为了避免这个问题，可以在调用前判断被调动的方法IMP是否当前方法的IMP。
- (void)method { //获取当前方法的IMP IMP currentIMP = [[self class] instanceMethodForSelector:_cmd]; unsigned int methodCount = 0; //获取类的所有方法列表（Methodlist）包括私有方法 Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &methodCount); NSMutableArray *methodsArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:methodCount]; //定义IMP函数指针类型 void (*function) (id self, SEL _cmd, NSObject* object); for(int i = 0; i < methodCount; i++) { Method temp = methodList[i]; IMP imp = method_getImplementation(temp); SEL name_f = method_getName(temp); //判断与当前函数同名且不是当前函数的IMP if ([[NSString stringWithUTF8String:sel_getName(name_f)] isEqualToString:[NSString stringWithUTF8String:sel_getName(_cmd)]] && imp != currentIMP) { function = method_getImplementation(temp); function(self, name_f, [NSObject new]); } } } -
那怎样在任何一个Category的方法被调用后，只调用原类方法呢？
根据上面对方法调用的分析，Runtime在调用方法时会优先所有Category调用，所以可以倒叙遍历方法列表，只遍历第一个方法即可，这个方法就是原类的方法。
- (void)method { NSLog(@"printMySelf --- MainClass (C)"); //获取当前方法的IMP IMP currentIMP = [[self class] instanceMethodForSelector:_cmd]; unsigned int methodCount = 0; //获取类的所有方法列表（Methodlist）包括私有方法 Method *methodList = class_copyMethodList([self class], &methodCount); NSMutableArray *methodsArray = [NSMutableArray arrayWithCapacity:methodCount]; //定义IMP函数指针类型 void (*function) (id self, SEL _cmd, NSObject* object); //将MethodList从后向前遍历，找到第一个同名Method，即为 for(int i = methodCount - 1; i >=0 ; i--) { Method temp = methodList[i]; IMP imp = method_getImplementation(temp); SEL name_f = method_getName(temp); //判断不是当前函数的IMP if ([[NSString stringWithUTF8String:sel_getName(name_f)] isEqualToString:[NSString stringWithUTF8String:sel_getName(_cmd)]] && imp != currentIMP) { function = method_getImplementation(temp); function(self, name_f, [NSObject new]); break; } } }
- 消息的转发
- 当通过调用objc_msgSend()方法调用，也无法找到对应的Method的时候；会进入动态转发流程
- +resolveInstanceMethod：动态解析类方法；可以在该方法中调用class_addMethod动态的添加方法，返回True
- forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector：可以返回备援对象的实例
- forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation 作用与上一步等效，new其他备援对象的实例，作为NSInvocation调用的target
- 当通过调用objc_msgSend()方法调用，也无法找到对应的Method的时候；会进入动态转发流程
- KVO
- KVO和NSNotificationCenter都是iOS中观察者模式的一种实现。区别在于，相对于被观察者和观察者之间的关系，KVO是一对一的，而不一对多的。KVO对被监听对象无侵入性，不需要修改其内部代码即可实现监听
- 通过addObserver:forKeyPath:options:context:方法注册观察者，观察者可以接收keyPath属性的变化事件
- 在调用addObserver方法后，KVO并不会对观察者进行强引用，所以需要注意观察者的生命周期，否则会导致观察者被释放带来的Crash
- 观察者需要实现observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:方法，当KVO事件到来时会调用这个方法，如果没有实现会导致Crash
- UIView
- frame实现相对父View坐标系中的位置描述；bounds是对于自身坐标系的表描述，bounds中position是对左上角的坐标点的位置的描述，即对其所有子View的Frame的参考坐标，所以父View的bounds的position的改变会影响所有子View的位置。UIScrollView滑动的时候实际改变的是bounds的position。
- layoutSubviews方法：init初始化不会触发layoutSubviews；addSubview会触发layoutSubviews；frame发生变化会触发layoutSubviews；滚动一个UIScrollView会触发layoutSubviews；改变一个UIView大小的时候也会触发父UIView上的layoutSubviews事件；创建一个customView后，必须找到着陆床，让它能够被addSubview到一个父层，否则永远不会进入layoutSubviews
- how to use updateConstraints
- 尽量将约束的添加写到类似于viewDidLoad的方法中(init方法)。
- updateConstraints并不应该用来给视图添加约束，它更适合用于周期性地更新视图的约束，或者在添加约束过于消耗性能的情况下将约束写到该方法中。
- 当我们在响应事件时（例如点击按钮时）对约束的修改如果写到updateConstraints中，会让代码的可读性非常差。
- 刷新子对象布局
- layoutSubviews方法：这个方法，默认没有做任何事情，需要子类进行重写
- setNeedsLayout方法： 标记为需要重新布局，异步调用layoutIfNeeded刷新布局，不立即刷新，但layoutSubviews一定会被调用
- layoutIfNeeded方法：如果，有需要刷新的标记，立即调用layoutSubviews进行布局（如果没有标记，不会调用layoutSubviews）
- 重绘
- drawRect:(CGRect)rect方法：重写此方法，执行重绘任务
- 该方法在调用sizeToFit后被调用
- drawRect：方法不能手动显示调用，必须通过调用setNeedsDisplay 或者 setNeedsDisplayInRect，让系统自动调该方法
- 要实时画图，不能使用gestureRecognizer，只能使用touchbegan等方法来掉用setNeedsDisplay实时刷新屏幕
- setNeedsDisplay方法：标记为需要重绘，异步调用drawRect
- setNeedsDisplayInRect:(CGRect)invalidRect方法：标记为需要局部重绘
- sizeToFit
- sizeToFit会自动调用sizeThatFits方法；
- sizeToFit不应该在子类中被重写，应该重写sizeThatFits
- sizeThatFits传入的参数是receiver当前的size，返回一个适合的size
- drawRect:(CGRect)rect方法：重写此方法，执行重绘任务
- UIView的绘制
- 内存管理