1. 面试问题整理

24.8.5 更新 24.8.6 更新

1.1. 消息转发

消息发送的本质：

objc_msgSend(id _Nullable self, SEL _Nonnull op, ...)。

消息发送步骤：

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。
如果上面两步都通过了，就开始查找这个类的实现IMP，先从cache里查找，如果找到了就运行对应的函数去执行相应的代码。
如果cache中没有找到就找类的方法列表中是否有对应的方法。
如果类的方法列表中找不到就到父类的方法列表中查找，一直找到NSObject类为止。
如果没有找到，Runtime 会发送 +resolveInstanceMethod: 或者 +resolveClassMethod:尝试去 resolve 这个消息。
如果 resolve 方法返回 NO，Runtime 就发送 -forwardingTargetForSelector: 允许你把这个消息转发给另一个对象。
如果没有新的目标对象返回，Runtime就会发送-methodSignatureForSelector: 和 -forwardInvocation: 消息。你可以发送 -invokeWithTarget: 消息来手动转发消息或者发送-doesNotRecognizeSelector:抛出异常。

消息转发应用：

预防没有方法实现而会导致的崩溃。
预防苹果系统API迭代造成API不兼容的崩溃。
模拟多继承。

参考：

iOS开发·runtime原理与实践: 消息转发篇(Message Forwarding) (消息机制，方法未实现+API不兼容奔溃，模拟多继承)

1.2. KVO的底层实现？

当一个对象使用了KVO监听，iOS系统会修改这个对象的isa指针，改为指向一个全新的通过Runtime动态创建的子类，子类拥有自己的set方法实现，set方法实现内部会顺序调用willChangeValueForKey方法、原来的setter方法实现、didChangeValueForKey方法，而didChangeValueForKey方法内部又会调用监听器的observeValueForKeyPath:ofObject:change:context:监听方法。

手动触发：

+ (BOOL)automaticallyNotifiesObserversForKey:(NSString *)key
{
    BOOL automatic = YES;
    if ([key isEqualToString:@"name"]) {
        automatic = NO;
    } else {
        automatic = [super automaticallyNotifiesObserversForKey:key];
    }
    return automatic;
}

- (void)setName:(NSString *)name
{
    if (![_name isEqualToString:name]) {
        [self willChangeValueForKey:@"name"];
        _name = name;
        [self didChangeValueForKey:@"name"];
    } 
}

参考：

1.3. isa是什么？

isa是结构体指针，只要是OC对象都有isa，作用如下：

实例对象instance的isa指向类对象class。
类对象class的isa指向元类对象meta-class。
class的superclass指向父类的class，如果没有父类，superclass指针为nil。
meta-class的superclass指向父类的meta-class，基类的meta-class的superclass指向基类的class。
instance调用对象方法的轨迹：isa找到class，方法不存在，就通过superclass找父类。
class调用类方法的轨迹：isa找meta-class，方法不存在，就通过superclass找父类。

参考：

iOS 探究 OC对象、isa指针及KVO实现原理

1.4. 自动释放池

@autoreleasepool在main函数中的c++代码：

int main(int argc, const char * argv[]) {
    {
        void * atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();

        // do whatever you want

        objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);
    }
    return 0;
}

AutoreleasePoolPage的结构：

class AutoreleasePoolPage {
    magic_t const magic;// 用于对当前 AutoreleasePoolPage 完整性的校验
    id *next;// 指向了下一个为空的内存地址
    pthread_t const thread;// 保存了当前页所在的线程
    AutoreleasePoolPage * const parent;// 实现双向链表的parent节点
    AutoreleasePoolPage *child;// 实现双向链表的child节点
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;
};

AutoreleasePoolPage 的大小都是 4096 字节，其中56bit用于存储成员变量，剩下的从哨兵的位置开始都是用来存对象地址的。

objc_autoreleasePoolPush方法：

static inline void *push() {
   return autoreleaseFast(POOL_SENTINEL);
}

static inline id *autoreleaseFast(id obj)
{
   AutoreleasePoolPage *page = hotPage();
   if (page && !page->full()) {// 有hotpage，且不满
       return page->add(obj);
   } else if (page) {// 有hotpage，且已满
       return autoreleaseFullPage(obj, page);
   } else {// 没有hotpage
       return autoreleaseNoPage(obj);
   }
}
Objective-C

objc_autoreleasePoolPop方法：

void objc_autoreleasePoolPop(void *ctxt) {
    AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
}

static inline void pop(void *token) {
    AutoreleasePoolPage *page = pageForPointer(token);
    id *stop = (id *)token;// 获取当前 token 所在的 AutoreleasePoolPage

    page->releaseUntil(stop);// 方法释放栈中的对象，直到 stop

    /**
     * 当前page一半都没满，说明剩余的page空间已经暂时够了，把多余的child page就可以全kill掉，释放空间；
     * 如果超过一半，就认为下一页page还有存在的必要，说不定添加的对象太多就能用的到，所以kill掉孙子page，有个儿子page就暂时够了。
     */
    if (page->child) {
        if (page->lessThanHalfFull()) {
            page->child->kill();
        } else if (page->child->child) {
            page->child->child->kill();
        }
    }
}

autorelease方法：调用上面提到的autoreleaseFast方法，将当前对象加到AutoreleasePoolPage中。

RunLoop和autoreleasePool：

第1个Observer监听了kCFRunLoopEntry事件，会调用objc_autoreleasePoolPush()；
第2个Observer:
- 监听了kCFRunLoopBeforeWaiting事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()、objc_autoreleasePoolPush()；
- 监听了kCFRunLoopBeforeExit事件，会调用objc_autoreleasePoolPop()。

参考：

1.5. Runloop

顾名思义，运行循环，线程与Runloop是一一对应，Runloop运行可以是线程不退出。
Runloop默认注册5个Mode：
- kCFRunLoopDefaultMode：App的默认 Mode，通常主线程是在这个 Mode 下运行的。
- UITrackingRunLoopMode：界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响。
- UIInitializationRunLoopMode：在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用。
- GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统事件的内部 Mode，通常用不到。
- kCFRunLoopCommonModes：这是一个占位的 Mode，没有实际作用。
Runloop包含多个Mode ，每个Mode包含Source数组，Observer数组，Timer数组。
Runloop状态：即将进入Loop、即将处理 Timer、即将处理 Source、即将进入休眠、即将退出Loop。
Runloop的核心就是一个mach_msg()，RunLoop调用这个函数去接收消息，如果没有别人发送port消息过来，内核会将线程置于等待状态。
Runloop与AutoreleasePool
- Runloop进入循环时刻，创建自动释放池；
- Runloop进入休眠，释放旧的池，创建新的池；
- Runloop退出，释放自动释放池。
Runloop与事件响应：苹果注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 用来接收系统事件，其回调函数为__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()。
Runloop与界面更新：苹果注册了一个 Observer 监听 BeforeWaiting(即将进入休眠) 和 Exit (即将退出Loop) 事件。
Runloop应用：
- AFNetworking单独创建了一个线程，并在这个线程中启动了一个RunLoop，执行后台请求任务。
- AsyncDisplayKit在主线程的RunLoop中添加一个Observer，监听了kCFRunLoopBeforeWaiting和kCFRunLoopExit事件，在收到回调时，处理队列里的UI渲染任务。

参考：

1.6. category实现方式

category的作用：a）分散功能，b）声明私有方法；
category与extension:
- category是运行期决议的，不可以添加属性。
- extension是编译期决议的，可以添加属性，一般为了私有化。
category和原来类中存在相同方法，category的方法更加靠前，运行期优先被查找和调用。
category可以使用runtime关联对象来实现添加实例变量。

参考：

1.7. 方法交换

Swizzling需要在+(void)load中添加。
Swizzling应该总是在dispatch_once中执行。
Swizzling在+load中执行时，不要调用[super load]。如果多次调用了[super load]，可能会出现“Swizzle无效”的假象。

场景：

统计VC加载次数。
防止UI控件短时间多次激活事件。
防奔溃处理：数组越界问题。
适配iOS13的模态的的样式问题。

参考：

1.8. weak实现

weak是Runtime维护了一个hash(哈希)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指针的地址）数组。

参考：

1.9. 监控卡顿

卡顿原因：

复杂UI、图文混排的绘制量过大；
在主线程上做网络同步请求；
在主线程做大量的IO操作；
运算量过大，CPU持续高占用；
死锁和主子线程抢锁。

监控卡顿：

创建一个CFRunLoopObserverContext观察者；
监听kCFRunLoopBeforeSources到kCFRunLoopBeforeWaiting再到kCFRunLoopAfterWaiting的状态。
开启子线程，利用信号量计算这几个状态切换的时间，间隔时间如果超过50ms，卡顿计数+1。
如果卡顿计数超过大于等于5次，触发卡顿上报线程调用栈。

参考：

iOS 之如何利用 RunLoop 原理去监控卡顿?

1.10. block实现

block是个结构图，拥有isa指针。

捕获机制：

全局变量，捕获指针，修改可以生效。
局部变量，捕获值，修改不生效。

block类型：

全局block
栈block
堆block

__block：

依然是个结构体，拥有isa指针，局部变量被包装成了一个对象，里面有个成员变量，指向了局部变量，所以block修改这个变量是有效果的。

参考：

OC中block的底层实现原理

1.11. 五大区

栈区：运行期分配，例如：局部变量、函数参数等。
堆区：运行期分配，例如：alloc、new的对象。
全局区：编译期分配，例如：static修饰变量。
常量区：编译期分配，例如：string的引用，但是string的指针是堆区
代码区：编译期分配，存放程序的代码。

参考：

iOS-底层原理 24：内存五大区

1.12. 性能优化（启动等）

启动优化
卡顿优化
耗电优化
包体积优化

1.13. TCP三次握手，四次挥手

三次握手：

客户端发送[SYN] Seq=x；
服务端发送[SYN, ACK] Seq=y Ack=x+1；
客户端发送[ACK] Seq=y+1;

四次挥手：

客户端发送[FIN] Seq=x；
服务端发送[FIN, ACK] Ack=x+1；
服务端发送[FIN] Seq=y;
客户端发送[ACK] Ack=y+1;
等待2MSL，服务端无响应，说明服务端已关闭，这时，客户端也关闭。

参考：

1.14. 通知

本地通知：

请求权限；
创建通知内容；
创建通知触发
创建请求；
将请求添加到通知中心。

远程通知：

请求权限；
上传token至业务服务器；
业务服务器使用token向苹果APNS服务器提交请求；
活久见的重构 - iOS 10 UserNotifications 框架解析

1.15. 对象在什么时候释放？

Runloop状态为休眠或退出。
weak引用的对象在dealloc中释放。
离开自动释放池作用域。

1.16. ipa文件结构

Frameworks：App引入的动态库；
Assets.car；
可执行文件：MachO文件；
资源文件：xx.bundle；
签名文件：_CodeSignature

参考：

iOS 包体积优化2 - 如何分析ipa包？

1.17. 动态库和静态库

静态库：链接时完整地拷贝至可执行文件中，被多次使用就有多份冗余拷贝。利用静态函数库编译成的文件比较大，因为整个函数库的所有数据都会被整合进目标代码中，他的优点就显而易见了，即编译后的执行程序不需要外部的函数库支持，因为所有使用的函数都已经被编译进去了。当然这也会成为他的缺点，因为如果静态函数库改变了，那么你的程序必须重新编译。

动态库：链接时不复制，程序运行时由系统动态加载到内存，供程序调用，系统只加载一次，多个程序共用，节省内存。由于函数库没有被整合进你的程序，而是程序运行时动态的申请并调用，所以程序的运行环境中必须提供相应的库。动态函数库的改变并不影响你的程序，所以动态函数库的升级比较方便。

参考：

iOS静态库与动态库的使用

1.18. 事件传递

点击一个UIView或产生一个触摸事件A，这个触摸事件A会被添加到由UIApplication管理的事件队列中（即，首先接收到事件的是UIApplication）。
UIApplication会从事件对列中取出最前面的事件（此处假设为触摸事件A），把事件A传递给应用程序的主窗口（keyWindow）。
窗口会在视图层次结构中找到一个最合适的视图来处理触摸事件。

参考：

史上最详细的iOS之事件的传递和响应机制-原理篇

1.19. 面向对象编程特征有哪些？

“抽象”，把现实世界中的某一类东西，提取出来，用程序代码表示；
“封装”，把过程和数据包围起来，对数据的访问只能通过已定义的界面；
“继承”，一种联结类的层次模型；
“多态”，允许不同类的对象对同一消息做出响应。

1.20. struct和class的区别？

https://juejin.cn/post/6844903799413276685

类属于引用类型，结构体属于值类型
类允许被继承，结构体不允许被继承
类中的每一个成员变量都必须被初始化，否则编译器会报错，而结构体不需要，编译器会自动帮我们生成init函数，给变量赋一个默认值

1.21. Swift设置访问权限如何设置？

https://juejin.cn/post/7012087397765054494

open
public
internal
fileprivate
private

1.22. Swift中的逃逸闭包(@escaping )与非逃逸闭包(@noescaping)

https://juejin.cn/post/6844903951519727629

概念：一个接受闭包作为参数的函数，该闭包可能在函数返回后才被调用，也就是说这个闭包逃离了函数的作用域，这种闭包称为逃逸闭包。当你声明一个接受闭包作为形式参数的函数时，你可以在形式参数前写@escaping来明确闭包是允许逃逸。

概念：一个接受闭包作为参数的函数，闭包是在这个函数结束前内被调用。

1.23. 常见设计模式有哪些？

https://www.cnblogs.com/newsouls/archive/2011/07/28/DesignTemplage.html

单例模式
工厂模式

1.24. 如何用GCD同步若干个异步调用？

https://cloud.tencent.com/developer/article/1521135

将几个线程加入到group中, 然后利用group_notify来执行最后要做的动作
利用GCD信号量dispatch_semaphore_t来实现

1.25. 创建线程有几种方式？

pthread 实现多线程操作
NSThread实现多线程
GCD 实现多线程
NSOperation

https://youle.zhipin.com/questions/4c09e5e18447d9dbtnV809W7FlQ~.html

引用计数小于1的时候释放的。在ARC环境下我们不能直接去操作引用计数的值，但是我们可以跟踪是否有strong指针指向、如果没有strong指针指向、则立即销毁。这里有一个地方值得关注的事自动缓存池，他会延迟销毁时机，但是实际上也是延迟执行re lease而已。

1.26. 异步上传实现

分块上传；
Socket监听；

参考：

Java实现带进度条的文件上传：原理、方法与代码实例

1.27. https是什么？

客户端向服务器发送 HTTPS 请求。
服务器将公钥证书发送给客户端。
客户端验证服务器的证书。
如果验证通过，客户端生成一个用于会话的对称密钥。
客户端使用服务器的公钥对对称密钥进行加密，并将加密后的密钥发送给服务器。
服务器使用私钥对客户端发送的加密密钥进行解密，得到对称密钥。
服务器和客户端使用对称密钥进行加密和解密数据传输。

参考：

HTTPS 的加密过程及其工作原理

1.28. 对称加密和非对称加密的区别？

对称加密：加密解密都是用相同规则。
非对称加密：公钥加密的信息只有私钥解得开，那么只要私钥不泄漏，通信就是安全的。

苹果证书校验：

Mac生成c公钥、c私钥；
苹果服务器使用s私钥对c公钥加密，生成证书文件给Mac。
Mac使用c私钥加密可执行文件（带证书），通过可执行文件在手机安装。
手机内置苹果服务器s公钥，解密证书，等到c公钥。
手机通过c公钥匙验证可执行文件，通过，则可以安装。

参考：

1.29. https证书校验

创建NSURLSession对象。
创建NSURLSessionDataTask对象。
设置NSURLSessionDelegate代理。
实现NSURLSessionDelegate代理方法

- (void)URLSession:(NSURLSession *)session didReceiveChallenge:(NSURLAuthenticationChallenge *)challenge completionHandler:(void (^)(NSURLSessionAuthChallengeDisposition, NSURLCredential * _Nullable))completionHandler {

    if ([challenge.protectionSpace.authenticationMethod isEqualToString:NSURLAuthenticationMethodServerTrust]) {

        // 验证证书

        SecTrustRef serverTrust = challenge.protectionSpace.serverTrust;

        SecCertificateRef certificate = SecTrustGetCertificateAtIndex(serverTrust, 0);

        NSData *remoteCertificateData = CFBridgingRelease(CFDataCreateCopy(NULL, SecCertificateCopyData(certificate)));

        NSString *cerPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"server" ofType:@"cer"];

        NSData *localCertData = [NSData dataWithContentsOfFile:cerPath];

        if ([remoteCertificateData isEqualToData:localCertData]) {

            // 验证通过

            NSURLCredential *credential = [NSURLCredential credentialForTrust:serverTrust];

            completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeUseCredential, credential);

        } else {

            // 验证失败

            completionHandler(NSURLSessionAuthChallengeCancelAuthenticationChallenge, nil);

        }

    } else {

        completionHandler(NSURLSessionAuthChallengePerformDefaultHandling, nil);

    }

}

参考：

1.30. CocoaPods

CocoaPods 都做了什么？

1.31. 组件化开发方式有哪些？

1.32. 轮播图实现原理

1.33. 如何存放敏感信息？

1.34. 如何使用Git？

1.35. OC和Swift如何互相调用？

1.36. RESTful

RESTful 架构详解

1.37. NoSql

1.38. JAVA面试题大全(200+道题目)

https://blog.csdn.net/qq_38078190/article/details/105773646

1.39. Java容器有哪些？

Collection
- List
  - ArrayList
  - LinkedList
  - Vector
- Set
  - HashSet
    - LinkedHashSet
  - TreeSet
Map
- HashMap
  - LinkedHashMap
- HashTable
- TreeMap

1.40. List、Set、Map 之间的区别是什么？

List：有序集合、元素可重复。
Set：元素不可重复，HashSet无序，LinkedHashSet按照插入排序，SortedSet可排序。
Map：键值对集合，存储键、值之间的映射。key无序，唯一，value可重复。
HashMap和HashTable到底哪不同？

1.41. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

HashMap不是线程安全的，HashTable是线程安全的
HashMap允许Null Key和Null Value，HashTable不允许
【算法】散列表（哈希表）
HashMap和HashTable到底哪不同？

1.42. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

ArrayList的数据结构是动态数组；LinkedList的数据结构是双向链表。
ArrayList比LinkedList在随机访问的时候效率要高，因为LinkedList是线性的数据结构，需要依次往后查找。
在非首尾的增删操作，LinkedList要比ArrayList的效率要高，因为ArrayList在操作增删时要影响其他元素的下标。

总结：需要频繁读取集合中的元素时，推荐使用ArrayList；插入和删除操作较多时，推荐使用LinkedList。

1.43. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

相同点：都实现了List接口，都是有序集合；
区别：Vector是线程安全的，ArrayList不是线程安全的；
当Vector或ArrayList中的元素超过它的初始大小时，Vector会将容量翻倍，而ArrayList只会将容量扩大50%。

1.44. Array 和 ArrayList 有何区别？

Array类型的变量在声明时必须实例化；ArrayList可以只是先声明；
Array大小是固定的，而ArrayList的大小是动态变化的；
Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型；

1.45. 说一下 spring 的事务隔离？

脏读：当前事务读取了其他事物没有提交成功的数据。
- 使用“读提交”
不可重复度：当前事务读了同一条记录，数据不一样，因为其他事务在两次读取期间修改了这条记录。
- 使用行级锁
幻读：当前事务两次统计表行数不一样，因为其他事务新增或者删除表记录。
- 使用表级锁
事务隔离级别：
- 读未提交
- 读提交
- 重复度
- 序列化
快速理解脏读、不可重复读、幻读和MVCC

1.46. 说一下 spring mvc 运行流程?

请求被DispatcherServlet处理
DispatcherServlet通过HandlerMapping找到Controlller
DispatcherServlet调用HandlerAdapter执行Controller方法
返回ModelAndView对象
ViewResolver渲染

1.47. 数据库的三范式是什么？

无重复的列
列属性完全依赖主键
列属性不能简介与主键关联
一范式、二范式、三范式区别

1.48. 说一下 jvm 的主要组成部分？及其作用？

类加载器（ClassLoader）
运行时数据区（Runtime Data Area）
执行引擎（Execution Engine）
本地库接口（Native Interface）

组件的作用：首先通过类加载器（ClassLoader）会把 Java 代码转换成字节码，运行时数据区（Runtime Data Area）再把字节码加载到内存中，而字节码文件只是 JVM 的一套指令集规范，并不能直接交给底层操作系统去执行，因此需要特定的命令解析器执行引擎（Execution Engine），将字节码翻译成底层系统指令，再交由 CPU 去执行，而这个过程中需要调用其他语言的本地库接口（Native Interface）来实现整个程序的功能。

1.49. 说一下 jvm 运行时数据区域？

程序计数器
虚拟机栈
本地方法栈
堆（创建的对象）
方法区（类的属性、成员变量、构造函数等）

1.50. 说一下类加载的执行过程？

加载：根据查找路径找到相应的 class 文件然后导入
检查：检查加载的 class 文件的正确性
准备：给类中的静态变量分配内存空间
解析：虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用的过程。符号引用就理解为一个标识，而在直接引用直接指向内存中的地址；
初始化：对静态变量和静态代码块执行初始化工作。