求职笔记-iOS篇

前言

今年年初求职时,整理、回顾了学习iOS开发以来收获的知识,此篇为当时的笔记。

插一段我对面试的看法。 公司要在短短的几个小时内要详细了解求职者,并且求职者可能远远大于岗位需求,这个并不是一件简单的事情。 求职分为几大部分: 1、简历筛选,去掉大部分不符合要求的; 2、笔试,去掉没有准备的; 3、初面,去掉基础不扎实的; 4、复试,去掉综合能力欠缺的; 5、HR面,去掉三观不正确的; 在这个过程中,一个好的求职者会不断修改简历,已适应不同公司的要求;提前整理、回顾基础知识,以应对笔试和初试;对过去的工作经历进行总结,不断提高自己的综合能力;并在生活与工作中,培养好的工作习惯和态度。 在这个过程中,笔记就显得很重要。

面试题

这是面试的常问问题,仅供大家参考; 如果觉得有用,不妨点个喜欢

1、strong、weak、unsafe_unretained 这三个修饰符分别是什么?
2、performSelector为什么会内存泄漏?
3、如何对真机的crash日志进行分析?
4、对RunLoop的理解?
5、对象回收时Weak指针自动被置为nil的实现原理?
6、常见的持久化实现方法?
7、动画中的图层树、逻辑树、动画树、显示树分别是什么?
8、APP的生命周期(应用程序的状态)有哪些?
9、多线程中同步方式有哪些?
10、一个十级台阶,你在第一级台阶,每次能往上走一级或者两级台阶,问走到第十级台阶有多少种方案?

正文

以下是iOS相关的知识点。

异常和捕获

1、try-catch

@try{
//raise exception
}
@catch (NSException *exception) {
// cannot raise exception
}
@finally {
// execute
}
// execute

2、捕获 NSSetUncaughtExceptionHandler

3、线上崩溃分析 在上面的捕获函数中,捕捉堆栈。 [NSThread callStackSymbols]

4、线上卡顿统计 CADisplayLink每帧回调,用时间间隔算帧率; 计算每次runloop的耗时。

UIWindow

UIWindow继承自UIView,是视图的容器。 一般的app只需一个UIWindow,在AppDelegate中。 UIWindow的主要作用:

  • 作为最顶层的视图容器,存放app的视图;
  • 传递触摸和键盘等事件;

KVO与Notification的异同

KVO和Notification本质都是观察者模式。 KVO是被观察者直接发消息(-willChange-didChange),耦合性较强,适合某些绑定,比如说界面上的进度条显示; Notification是被观察者发消息给NotificationCenter,再由NotificationCenter转发出去,耦合性较低,适合登录、等级变化、监听全局的某个属性变化;

Objective-C消息机制的原理

先介绍Objective-C的类结构:

@interface NSObject <NSObject> {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
typedef struct objc_class *Class;

每一个OC对象本质上都是一个结构体,包括成员变量列表和成员方法列表,对象通过isa指针指向类; 类本质上也是一个对象,是元类(meteClass)的实例,元类包括类方法的列表,类通过类的isa指针指向元类; 所有的元类继承根元类,根元类isa指针指向本身;

objc_msgSend方法:objc_msgSend含两个必要参数:receiver、方法名(selector) [receiver message];将被转换为:objc_msgSend(receiver, selector); 带参数的情况是:objc_msgSend(receiver, selector, arg1, arg2, …);

当向一个对象发送消息时,objc_msgSend方法根据对象的isa指针找到对象的原来类,然后在类的方法列表中查找selector; 如果查找不到,通过Class super_class指针找到父类,并在父类的方法列表查找,直到NSObject类; 查找到selector,objc_msgSend方法根据方法列表的内存地址调用该实现; 每个类都有一个独立的缓存struct objc_cache *cache,缓存方法调用的结果。

对象回收时Weak指针自动被置为nil的实现原理

Runtime维护着一个Weak表,用于存储指向某个对象的所有Weak指针; Weak表是Hash表,Key是所指对象的地址,Value是Weak指针地址的数组; 在对象被回收的时候,经过层层调用,会最终触发下面的方法将所有Weak指针的值设为nil。

runtime源码,objc-weak.m 的 arr_clear_deallocating 函数。 Weak指针如何注册到Weak表中、如何维护hash表可以参考objc-weak.m中的其它源码。

从实现中可以看出,Weak指针的使用涉及到Hash表的增删改查,有一定的性能开销。 Weak指针的实际应用:

iOS 8 特有iOS相关的漏洞
- (void)dealloc {
    [[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserver:self];
}

iOS 8 的UIScrollView的delegate属性

持久化实现

ios中存储数据基本上就是plist、sqlite和CoreData (NSUserDefault其实也是plist) 常见的持久化实现: 1、实现NSCoding,配合runtime读取属性,再用NSKeyedArchiver存储到文件中; 2、实现NSCoding,存储到NSUserDefault; 3、数据库,使用SQLitePersistentObjects写入db; 4、使用CoreData;

动画性能优化

动画的视图结构

视图树/图层树:UIView,每个view对应一个calayer,管理触摸、手势等交互事件; 模型树/逻辑树(目标帧) :CALayer - modelLayer(),不涉及响应链(通过视图层级关系传递触摸事件的机制) **呈现树/动画树(当前帧) **:presentationLayer(), 动画过程中的当前值 渲染树/显示树(下一帧) :图层和动画打包提交到渲染服务后反序列化所得树,被用于生成gl三角形

常见的动画方式:

  • UIView blockAnimation
  • CAAnimation

动画耗时在于: 图片加载、alpha透明、动画代码混乱、离屏渲染、帧动画过多、布局计算、遮罩、图片过大;

某些问题不可避免,比如说图片加载、帧动画等,以下是自己总结的一些经验:

  • CADisplayLink控制帧动画的帧率,避免动画的绘制速率超过帧率

?想想为什么?

  • 避免使用alpha透明的图片
  • 使用GCD和CAAnimation来管理动画的流程;

使用NSOperationQueue或许也是解决方案。

  • 减少遮罩以避免离屏渲染,避免光栅化视图的频繁更新;
  • 使用代码布局,避免autolayout;

聊天室中UITableView的优化

聊天室中,消息的显示使用的是UITableView; 每一条消息是单独的UITableViewCell,通过富文本显示聊天消息,耗时操作是:富文本拼接、高度计算、滚动显示;

优化两个方面: 业务方向:

  • 下发房间配置文件,房间分普通、热闹、火爆等状态,某些情况下省略不必要的消息,再进行发言等级控制等;
  • 消息合并,对同类型的消息进行合并;

代码方向:

  • 富文本根据消息内容进行拼接后缓存;
  • 高度在计算过一次之后,同样缓存;(boundingRectWithSize 可以提前计算出高度)
  • 根据帧率动态加载消息数量,当进行消息追赶的时候,多条消息调用一次insert,用CADisplayLink保证添加速率和帧率一致; 代码创建cell
  • 图像预加载,程序在启动的时候会进行礼物版本同步,把礼物图片预先下载好,在显示直接通过富文本进行图片拼接;(为了避免锯齿,图像大小和显示使用整数)

TCP/IP

3次握手-建立连接 1、A发送sync报文;seq=x Sync=1 2、B回复ack报文;seq=y Sync=1 ack=x+1 3、A回复ack报文;seq=x+1 Sync=1 ack=y+1

4次握手-断开连接 1、A端发送FIN,停止发送报文;A进入FIN-WAIT 2、B端发送ACK,表示收到,继续发送报文; A收到报文进入FIN2-WAIT 3、B端发送FIN,停止发送报文;B进入CLOSE_WAIT 4、A端收到FIN,发送ACK报文,A进入TIME_WAIT状态

TIME_WAIT经过两个最大报文段生存时间后,进入CLOSE状态。(如果A在time_wait过程中,收到FIN报文,表示发送的ACK丢包了,重新发)

如何下载一个超大的文件?支持断点续下、暂停、取消的功能。

1、NSURLConnection / NSURLSessionTask 实现下载,通过Range字段实现断点续传;

存在的内存占用过多的问题。 解决方案:新建文件,然后用NSOutputStream把下载的数据流直接append到文件中。

2、更简单的解决方案:NSURLSessionDownloadTask。

缺点:下载完成之后才能获得完整的文件,如果在下载过程中直接关闭退出程序,会丢失数据,因为数据保存在内存;

断点续传

http实现断点续传的关键地方就是在httprequest中加入“Range”头。 Range头域可以请求实体的一个或者多个子范围。例如,

表示头500个字节:bytes=0-499 表示第二个500字节:bytes=500-999 表示最后500个字节:bytes=-500 表示500字节以后的范围:bytes=500-

利用NSOutputStream写文件,在任务完成的代理方法里面,NSOutputStream关闭并且清空,对应的task清空,对应的session清空; 在 NSURLRequest中有一个HTTPBodyStream,可以方便的接受服务器返回的流数据。

HTTP协议

http(超文本传输协议)是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议,常基于TCP的连接方式 http请求由三部分组成,分别是:请求行、消息报头、请求正文。 常见状态码: 200 成功 400 请求的语法错误 403 Forbidden 404 not found 服务器找不到请求的资源 408 Request Time out 500 服务器内部错误

请求头 GET 请求方法、地址、协议版本 GET /foo.php?first_name=John&last_name=Doe&action=Submit HTTP/1.1

请求体(POST请求有) form-data

NSURLRequest 的allHTTPHeaderFields 可以看到以下属性

Cache-Control →no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0
Connection →keep-alive
Content-Encoding →gzip
Content-Type →text/html; charset=utf-8
Date →Fri, 10 Mar 2017 13:35:42 GMT
Expires →Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT
Pragma →no-cache
Server →nginx
Transfer-Encoding →chunked
X-Powered-By →PHP/5.4.16

HTTP响应也是由三个部分组成,分别是:状态行、消息报头、响应正文

HTTP/1.1 200 OK // 包含了HTTP协议版本、状态码、状态英文名称
Server: Apache-Coyote/1.1 // 服务器的类型
Content-Type: image/jpeg // 返回数据的类型
Content-Length: 56811 // 返回数据的长度
Date: Mon, 23 Jun 2014 12:54:52 GMT // 响应的时间

NSHTTPURLResponse的allHTTPHeaderFields 可以看到以上属性

iOS目录结构

Documents 是常用文档目录,会和iTunes同步; Library 是资源库文件,里面有Caches和Preference两大目录; Caches一般存放缓存文件,较大; Preference存放个人设置文件,iTunes会同步; tmp 目录是临时文件,应用关闭后,可能会被删除。

说道文件夹,就离不开序列化。 NSKeyedArchiver 实现NSCoding协议即可实现序列化; 配合运行时机制,可以动态实现将类的所有属性序列化。 相对应的,可以用 NSKeyedUnarchiver 实现反序列化。

APP的生命周期

应用程序的状态

  • Not running未运行:程序没启动;
  • Inactive未激活:程序在前台运行,未接收到事件;
  • Active激活:程序在前台运行,接受到事件;
  • Backgroud后台:程序在后台运行,在后台停留一段时间后进入挂起状态(Suspended),如果有音乐、下载等特殊任务的程序可以长期处于Backgroud状态;
  • Suspended挂起:程序在后台且不运行,当收到系统内存不足的warning时被清除出内存;

问题1:UIAlertView弹出的时候,APP处于哪一个状态? 低电量提出弹出的时候,APP又处于哪一个状态?

Inactive和Background。

在加载到前台过程中,经历了Launch和Running两大状态; start->main() -> UIApplicationMain() -> Load UI file -> willFinishLaunchingWithOptions: -> Restore UI state -> didFinish Active App => Application Become Active 接着就是不断进行RunLoop。 还有一种:加载应用程序到后台(在后台打开网易云音乐) 前面的start部分一致,但最终进入的不是Foreground状态,而是Background状态; 在Background长时间不运行,会导致应用程序进入Suspended状态;

线程安全问题

线程之间的资源共享,本质是对同一对象、变量、文件等进行修改和访问,主要有以下同步方式:

  • 加锁;
  • 原子操作;
  • sync代码块;
@synchronized( 同一对象){
  线程执行代码;
  }

NSOperationQueue 可以停止队列还没执行 suspended 但是不能终止当前操作。

RunLoop

此段,部分摘自文章

简单运行执行runlooprun函数并不会让系统停住等待事件,而是需要在运行runloop之前添加source,只有在有source的情况下线程才会停下来监听各种事件。ios整个系统基本上是基于runloop这种架构的,ios程序的main线程整体上也是基于runloop的,各种事件的响应应该也是基于source这种思路。 UIApplicationMain() 函数,这个方法会为main thread 设置一个NSRunLoop 对象; Run loop同时也负责autorelease pool的创建和释放; Run loop接收输入事件来自两种不同的来源:输入源(input source)和定时源(timer source); 典型的子线程异步请求,需要开启runLoop:AF 的 self.inputStream; 当在其他线程上面执行selector时,目标线程须有一个活动的run loop。对于你创建的线程,这意味着线程在你显式的启动run loop之前是不会执行selector方法的,而是一直处于休眠状态; 苹果不允许直接创建 RunLoop,它只提供了两个自动获取的函数:CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()。 一个 RunLoop 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。

RunLoop 和 帧率之间的关系 用户操作设备,相关的操作事件被系统生成并通过UIKit的指定端口分发。事件在 内部排成队列,一个个的分发到Main run loop 去做处理。UIApplication对象是第一个接收到时间的对象,它决定事件如何被处理。触摸事件分发到主窗口,窗口再分发到对应出发触摸事件的 View。其他的事件通过其他途径分发给其他对象变量做处理。 大部分的事件可以在你的应用里分发,类似于触摸事件,远程操控事件(线控耳机等) 都是由app的 responder objects 对象处理的。Responder objects 在你的app里到处都是,比如:UIApplication 对象,view对象,view controller 对象,都是resopnder objects。大部分事件的目标都指定了resopnder object,不过事件也可以传递给其他对象。比如,如果view对象不处理事件,可以传给父类view或者view controller。

一个 RunLoop 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。每次调用 RunLoop 的主函数时,只能指定其中一个 Mode,这个Mode被称作 CurrentMode。如果需要切换 Mode,只能退出 Loop,再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer,让其互不影响。

main():
    file_fd = open ("logfile")
    x_fd = open_display ()
    construct_interface ()
    while changed_fds = select ({file_fd, x_fd}):
        if file_fd in changed_fds:
            data = read_from (file_fd)
            append_to_display (data)
            send_repaint_message ()
        if x_fd in changed_fds:
            process_x_messages ()

CFRunLoop源码

如何计算帧的持续时间: 用CACurrentMediaTime()记录当前时间,然后和上一帧记录的时间去比较。得到真实的每帧持续的时间,然后代替硬编码的六十分之一秒,来更新UI。

总结

此篇的iOS知识点并不全面,仅仅是求职的一些笔记,后续接着写工作遇到的iOS相关问题,欢迎关注iOS开发随笔

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