Objective-C 底層

Objective-C runtime library：Objective-C 的對(duì)象模型，Block 的底層實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)，消息發(fā)送，消息轉(zhuǎn)發(fā)，category，method 實(shí)現(xiàn)，class load。

runtime 我在平時(shí)很少涉及到，沒有系統(tǒng)學(xué)習(xí)過，而且很多次看了不久就忘了，所以這里給出一些不錯(cuò)的文章的鏈接供參考。這幾個(gè)問題在《iOS 7 Programming Pushing the Limits》都有過深入的解讀（我有電子版，是盜版，這里給出這本書在 Github 的地址，工作后我會(huì)把去年看過的盜版書全部補(bǔ)償買回，沒有 iOS 8 的版本，不知道是不是由于盜版太多導(dǎo)致的）。另外，唐巧前輩撰文討論過前兩者：

1.?《Objective-C 對(duì)象模型及應(yīng)用》

唐巧在后記中也提到了 iOS 64-bit 帶來的變化：

那么就來看看?Session 404 Advanced in Objective-C?，從36分起講相關(guān)的東西，喔，看不懂，那還是看看這個(gè)吧，在《iOS 7 Programming Pushing the Limits》的?Further Reading: objc_explain_Non-pointer_isa?部分談?wù)摿诉@個(gè)問題。

2. 《談 Objective-C Block 的實(shí)現(xiàn)》

內(nèi)容非常翔實(shí)，特別是關(guān)于 Block 類型的部分，強(qiáng)烈建議做下文章開頭提到的測試：Objective-C Blocks Quiz。

3. 消息發(fā)送和消息轉(zhuǎn)發(fā)

消息發(fā)送比較好理解，先了解下 runtime 吧，可以查看官方文檔《Objective-C Runtime Guide》。之前學(xué)習(xí)其他語言的時(shí)候還沒有關(guān)注過調(diào)用函數(shù)的背后發(fā)生了什么，在 Objective-C 中，在對(duì)象上調(diào)用方法稱為發(fā)送消息，比如[receiver message];這行代碼，編譯的時(shí)候編譯器將之轉(zhuǎn)換為對(duì) 底層 C 函數(shù)objc_msgSend 的調(diào)用：objc_msgSend(receiver, selector)；在運(yùn)行時(shí)，調(diào)用哪個(gè)方法則完全由 runtime 決定，甚至在運(yùn)行時(shí)可以替換調(diào)用的方法，這是 Objective-C 被稱為動(dòng)態(tài)語言的根本原因。對(duì)于消息轉(zhuǎn)發(fā)，說實(shí)話我現(xiàn)在還不知道這個(gè)的應(yīng)用場景，看到的大部分博客都是說消息轉(zhuǎn)發(fā)給了你補(bǔ)救措施來應(yīng)對(duì)沒有沒有實(shí)現(xiàn)的方法防止 Crash 或者實(shí)現(xiàn)類似多繼承的機(jī)制，我有個(gè)疑惑，干嘛不實(shí)現(xiàn)那個(gè)方法，而要在代價(jià)很大的轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制里處理呢。在《Effective Objective-C 2.0》一書第 12 條 tip 中用 @dynamic 演示了實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)方法解析的例子來說明消息轉(zhuǎn)發(fā)的意義，老實(shí)說，我還是沒有理解這個(gè)的意義。這里有個(gè)對(duì)官方文檔的中文翻譯和一些注解。

4. Implement of category and method

找到了來自這位比我厲害得多的90后：《刨根問底Objective－C Runtime（3）－ 消息 和 Category》（文章原來的鏈接放進(jìn)來跟簡書的處理有沖突，這里給的是博客地址，而不是這篇文章的具體地址，不過很好找）。

5. Class load

可以看這篇博客：《Objective-C Class Loading and Initialization》，看了下作者的 Github，原來是我以前 follow 過的國外程序員，看人家的 repo 和星星，質(zhì)量有保障，再看博客文章列表，有很多深入底層的內(nèi)容，一座寶礦啊。另外在《Effective Objective-C 2.0》書中第51節(jié)《精簡 initialize 與 load 的實(shí)現(xiàn)》中也討論了這個(gè)問題，當(dāng)初看完一頭霧水，如今終于能看懂啦。

Core Data: 大量數(shù)據(jù)多線程同步

這個(gè)問題我已經(jīng)單獨(dú)成篇放到這里了，添加了更多的基礎(chǔ)知識(shí)和介紹。

第一步：搭建 Core Data 多線程環(huán)境

這個(gè)問題首先要解決的是搭建 Core Data 多線程環(huán)境。NSManagedObjectContext 不是線程安全的，你不能隨便地開啟一個(gè)后臺(tái)線程訪問 managed object context 進(jìn)行數(shù)據(jù)操作就管這叫支持多線程了。Core Data 對(duì)多線程的支持比較好，NSManagedObjectContext 在初始化時(shí)可以指定并發(fā)模式，有三種選項(xiàng)：

1.NSConfinementConcurrencyType

這種模式是用于向后兼容的，使用這種模式時(shí)你應(yīng)該保證不能在其他線程使用 context，但這點(diǎn)很難保證，不推薦使用。此模式在 iOS 9中已經(jīng)被廢棄。

2.NSPrivateQueueConcurrencyType

在一個(gè)私有隊(duì)列中創(chuàng)建并管理 context。

3.NSMainQueueConcurrencyType

其實(shí)這種模式與第 2 種模式比較相似，只不過 context 與主隊(duì)列綁定，也因此與應(yīng)用的 event loop 很親密。當(dāng) context 與 UI 更新相關(guān)的話就使用這種模式。

搭建多線程 Core Data 環(huán)境的方案一般如下，創(chuàng)建一個(gè) NSMainQueueConcurrencyType 的 context 用于響應(yīng) UI 事件，其他涉及大量數(shù)據(jù)操作可能會(huì)阻塞 UI 的就使用 NSPrivateQueueConcurrencyType 的 context。環(huán)境搭建好了，如何實(shí)現(xiàn)多線程操作？官方文檔《Using a Private Queue to Support Concurrency》為我們做了示范，在 private queue 的 context 中進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)該使用以下方法：

1 2	?func?performBlock(_?block:?()?->?Void)//在私有隊(duì)列中異步地執(zhí)行?Blcok ?func?performBlockAndWait(_?block:?()?->?Void)//在私有隊(duì)列中執(zhí)行?Block?直至操作結(jié)束才返回

要在不同線程中使用 managed object context 時(shí)，不需要我們創(chuàng)建后臺(tái)線程然后訪問 managed object context 進(jìn)行操作，而是交給 context 自身綁定的私有隊(duì)列去處理，我們只需要在上述兩個(gè)方法的 Block 中執(zhí)行操作即可。而且，在 NSMainQueueConcurrencyType 的 context 中也應(yīng)該使用這種方法執(zhí)行操作，這樣可以確保 context 本身在主線程中進(jìn)行操作。

第二步：數(shù)據(jù)的同步操作

多 context 同步最簡單的方案如下：

1 2 3 4 5 6 7 8 9

NSNotificationCenter.defaultCenter().addObserver(self,? ?????????????????????????????????????????????selector:?"backgroundContextDidSave:",? ?????????????????????????????????????????????????name:?NSManagedObjectContextDidSaveNotification,? ???????????????????????????????????????????????object:?backgroundContext) func?backgroundContextDidSave(notification:?NSNotification){ ????mainContext.performBlock(){ ????????mainContext.mergeChangesFromContextDidSaveNotification(notification) ????} }

NSManagedObjectContext 在執(zhí)行保存操作后會(huì)發(fā)出 NSManagedObjectContextDidSaveNotification，包含了 context 所有的變化信息，包括新增的、更新的以及刪除的對(duì)象的信息；而 mergeChangesFromContextDidSaveNotification(_ notification) 方法則用于合并其他 context 中發(fā)生的變化。

如果 context 并未觀察其他 context 的 NSManagedObjectContextDidSaveNotification通知，且保存時(shí)，persistent store 已經(jīng)被其他 context 更改過，那么很可能存在差異，此時(shí)同步就有了以下幾種選擇：選擇保存 context 中的版本或者使用 persistent store 的版本替換 context 的版本，又或是將兩者的版本融合。這種同步方式由 NSManagedObjectContext 的 mergePolicy屬性決定。

1.NSErrorMergePolicy

默認(rèn)策略，有沖突時(shí)保存失敗，persistent store 和 context 都維持原樣，并返回錯(cuò)誤信息，是唯一反饋錯(cuò)誤信息的合并策略。

2.NSMergeByPropertyStoreTrumpMergePolicy

當(dāng) persistent store 和 context 里的版本有沖突，persistent store 里的版本有優(yōu)先權(quán)， context 里使用 persistent store 里的版本替換，但是 context 里沒有沖突的變化則不會(huì)受到影響。

3.NSMergeByPropertyObjectTrumpMergePolicy

與上面相反，context 里的版本有優(yōu)先權(quán)，persistent store 里使用 context 里的版本替換，但是 persistent store 里沒有沖突的變化不受影響。

4.NSOverwriteMergePolicy

用 context 里的版本強(qiáng)制覆蓋 persistent store 里的版本。

5.NSRollbackMergePolicy

放棄 context 中的所有變化并使用 persistent store 中的版本進(jìn)行替換。

同步是件很復(fù)雜的事情，實(shí)際上還是需要根據(jù)實(shí)際需要來選擇同步方案。上面兩種方案中第一種概念簡單實(shí)現(xiàn)容易，第二種比較復(fù)雜相對(duì)危險(xiǎn)，需要謹(jǐn)慎選擇同步策略。還有一點(diǎn)需要注意，如果需要跨線程使用 managed object，那么不要直接在其他 context 里使用該 managed object，而應(yīng)該通過該對(duì)象的 objectID 將該對(duì)象 fetch 到 context 里。

最后，搞定大量數(shù)據(jù)

多線程和同步問題解決，最后的難點(diǎn)：大量數(shù)據(jù)。大量數(shù)據(jù)意味著需要我們關(guān)注內(nèi)存占用和性能，寫代碼時(shí)需要記得以下規(guī)則：

1.盡可能緩存需要的數(shù)據(jù)，不相關(guān)的數(shù)據(jù)保持 faults狀態(tài)。

2.fetch 時(shí)盡可能精準(zhǔn)，少引入不相關(guān)的數(shù)據(jù)。

3.構(gòu)建多 context 時(shí)盡量將同類 managed object 集中，最大限度減少合并需求。

4.提升操作效率，對(duì)Asynchronous Fetch, Batch Update，Batch Delete 等新特性盡可能利用。

多線程編程

在 iOS 編程中，這幾種情況下需要處理多線程：UI 事件必須在主線程里進(jìn)行，其他的可以放在后臺(tái)進(jìn)行；而進(jìn)行一些耗時(shí)長或阻塞線程的任務(wù)，最后放進(jìn)后臺(tái)線程里進(jìn)行。iOS 的多線程技術(shù)有這么幾種：線程，GCD 和 NSOperationQueue。線程這種技術(shù)比較復(fù)雜，而多線程編程向來是「復(fù)雜必死」，推薦盡可能使用后二者，但線程有個(gè)后二者沒有的優(yōu)勢(shì)：能夠精確保證任務(wù)執(zhí)行的時(shí)間。GCD 全稱是 Grand Central Dispatch, 是 libdispatch 這個(gè)庫的外部代號(hào)，基于 C 的底層來實(shí)現(xiàn)；而NSOperationQueue，通稱操作隊(duì)列，是基于 GCD 實(shí)現(xiàn)的。GCD 能做的 NSOperationQueue 基本上都能做，而且還有些 GCD 中不易實(shí)現(xiàn)的特性，如掛起、取消任務(wù)，雖然在 iOS 8 中，GCD 也提供了取消任務(wù)的功能，但在 GCD 中任務(wù)的掛起和取消都有較大的局限性；雖然大多數(shù)情況下應(yīng)該使用抽象級(jí)別更高的 API，也就是 NSOperationQueue，但處理一般的后臺(tái)任務(wù)我偏愛 GCD，主要是 GCD 搭配 Blcok 使用簡單，非常方便。如何選擇，下面兩個(gè)鏈接對(duì)此問題的討論值得一看：

StackOverflow: NSOperation vs. Grand Central Dispatch

Blog: When to use NSOperation vs. GCD

另外，還推薦這些文章：objc 的并發(fā)編程專題《Concurrent Programming》 及中文翻譯版本；雷純鋒的博客《iOS 并發(fā)編程之 Operation Queues》；NSHipster 的《NSOperation》。

設(shè)計(jì)模式

評(píng)價(jià) Delegate, Notification, KVO 幾種設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)

我不覺得這個(gè)問題是個(gè)好問題，與其比較這幾個(gè)設(shè)計(jì)模式的優(yōu)缺點(diǎn)，不如談它們各自的特點(diǎn)比較好，因?yàn)樗鼈兪菫榱私鉀Q某類問題才設(shè)計(jì)出來的，有各自適合的使用場景。另外，給個(gè) iOS 中設(shè)計(jì)模式的介紹：iOS Design Patterns。

為什么出題目都喜歡把這三個(gè)設(shè)計(jì)模式拿來對(duì)比呢？Notification 和 KVO都是用于協(xié)助對(duì)象間的通信：某個(gè)對(duì)象監(jiān)聽某個(gè)事件的發(fā)生，當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生時(shí)，該對(duì)象會(huì)得到通知然后做出響應(yīng)。這幾句話大概是以前看過的書本上說的。如果你以前沒接觸過設(shè)計(jì)模式，第一次學(xué)習(xí)時(shí)總是能夠看到事件、響應(yīng)這類模糊的詞匯，看得你云里霧里，好吧，我說的是我。 但 delegate，應(yīng)該說沒有監(jiān)聽的功能，而是當(dāng)事件發(fā)生或時(shí)機(jī)到了，要求 delegate 對(duì)象做點(diǎn)什么。剛開始學(xué)習(xí) OC 的時(shí)候，一本書中將 delegate比喻為助手，那時(shí)候不怎么理解，現(xiàn)在覺得這個(gè)比喻十分恰當(dāng)。雖然delegate 模式在 OC 中隨處可見，在UIViewController 類中廣泛存在，但在開發(fā) FaceAlbum 的過程中只遇到過一次自定義 protocol/delegate 的情況，后來還是用 KVO 取代了。相對(duì)于 Notification 和 KVO 模式，使用 delegate 模式你會(huì)明確知道對(duì)象的 delegate 能干什么，因?yàn)橐蔀?某個(gè)對(duì)象的delegate，該對(duì)象得遵守指定的 protocol，protocol 指定了 delegate 對(duì)象需要實(shí)現(xiàn)的方法。

Notification和 KVO兩者都需要監(jiān)聽事件的對(duì)象(早期看見事件就犯暈，如今寫來覺得用這個(gè)詞挺順手的)去注冊(cè)，delegate則需要 delegate 對(duì)象遵守指定的 protocol；Notification 中監(jiān)聽者向一個(gè)單例對(duì)象NSNotificationCenter注冊(cè)，NSNotificationCenter類似一個(gè)廣播中心，接受任何對(duì)象的注冊(cè)，后者則向要監(jiān)聽的對(duì)象注冊(cè)，一對(duì)一，這兩者都不需要對(duì)象之間有聯(lián)系，而 delegate 則需要通信的對(duì)象通過變量聯(lián)系；NSNotification模式里監(jiān)聽的對(duì)象與被監(jiān)聽的對(duì)象通信是通過 NSNotificationCenter 這個(gè)中介，而KVO 里，不能說兩者是直接通信的，我沒有了解過過 KVO 是如何實(shí)現(xiàn)通信的，從表面上看兩者就那么心靈感應(yīng)一般，這是系統(tǒng)替我們實(shí)現(xiàn)的，而delegate，由于通過變量連接，直接向 delegate 發(fā)送消息即可，在這點(diǎn)上，NSNotification不需要通信雙方知道對(duì)方，而后兩者則不然；在響應(yīng)事件時(shí)，NSNotification和 KVO 模式里都是在注冊(cè)時(shí)指定響應(yīng)方法，而 delegate 則在 protocol 里預(yù)定義了響應(yīng)方法。

說了這么多，不直觀，說個(gè)實(shí)際場景，比如在 UICollectionView 里選擇 cell 的時(shí)候，希望 title 能夠跟蹤選中 cell 的數(shù)量。這里用NSNotification和 KVO 都能實(shí)現(xiàn)，但是我更喜歡 KVO，感覺更優(yōu)雅，因?yàn)槭褂肗SNotification模式的話，選中一個(gè) cell 的時(shí)候要在選擇的方法里手動(dòng)發(fā)布通知，而 KVO，只要對(duì)觀察的屬性實(shí)現(xiàn) KVO 兼容的方法就可以了；而delegate，自己做自己的 delegate，呃。而面對(duì)一些系統(tǒng)里的事件，比如鍵盤的出現(xiàn)與消失，圖片庫的變化，使用NSNotification更加自然，因?yàn)?KVO 限于對(duì)對(duì)象屬性的跟蹤。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/fendou0320/p/6603410.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基础面试总结的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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