iOS 常见面试题总结及答案(4)

一.OC对象的内存管理机制?

在iOS中，使用引用计数来管理OC对象的内存

一个新创建的OC对象引用计数默认是1，当引用计数减为0，OC对象就会销毁，释放其占用的内存空间
调用retain会让OC对象的引用计数+1，调用release会让OC对象的引用计数-1
内存管理的经验总结

当调用alloc、new、copy、mutableCopy方法返回了一个对象，在不需要这个对象时，要调用release或者autorelease来释放它
想拥有某个对象，就让它的引用计数+1；不想再拥有某个对象，就让它的引用计数-1
可以通过以下私有函数来查看自动释放池的情况

extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);

二.内存区域分布

在iOS开发过程中，为了合理的分配有限的内存空间，将内存区域分为五个区，由低地址向高地址分类分别是：代码区、常量区、全局静态区、堆、栈。

代码段 -- 程序编译产生的二进制的数据
常量区 -- 存储常量数据，通常程序结束后由系统自动释放
全局静态区 -- 全局区又可分为未初始化全局区：.bss段和初始化全局区：data段。全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域，在程序结束后有系统释放。
堆（heap) -- 程序运行过程中,动态分配的内存
栈（stack） -- 存放局部变量，临时变量

三.堆区和栈取的区别

按管理方式分

对于栈来讲，是由系统编译器自动管理，不需要程序员手动管理
对于堆来讲，释放工作由程序员手动管理，不及时回收容易产生内存泄露
按分配方式分

堆是动态分配和回收内存的，没有静态分配的堆
栈有两种分配方式：静态分配和动态分配
静态分配是系统编译器完成的，比如局部变量的分配
动态分配是有alloc函数进行分配的，但是栈的动态分配和堆是不同的，它的动 态分配也由系统编译器进行释放，不需要程序员手动管理

四.怎么保证多人开发进行内存泄露的检查

1.使用Analyze进行代码的静态分析
2.使用leaks 进行内存泄漏检测
3.使用一些三方工具(DoraemonKit/WithMLeaksFinder)

五.内存泄漏可能会出现的几种原因？

第一种可能：第三方框架不当使用；
第二种可能：block循环引用；
第三种可能：delegate循环引用；
第四种可能：NSTimer循环引用
第五种可能：非OC对象内存处理
第六种可能：地图类处理
第七种可能：大次数循环内存暴涨

六.什么是Tagged Pointer?

1.从64bit开始，iOS引入了Tagged Pointer技术，用于优化NSNumber、NSDate、NSString等小对象的存储
在没有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等对象需要动态分配内存、维护引用计数等，NSNumber指针存储的是堆中NSNumber对象的地址值
2.使用Tagged Pointer之后，NSNumber指针里面存储的数据变成了：Tag + Data，也就是将数据直接存储在了指针中
3.当指针不够存储数据时，才会使用动态分配内存的方式来存储数据

七.copy和mutableCopy区别

八.AutoreleasePoolPage的结构?以及如何 push 和 pop 的

AutoreleasePool(自动释放池)其实并没有自身的结构,他是基于多个AutoreleasePoolPage(一个C++类)以双向链表组合起来的结构; 可以通过 push操作添加对象,pod 操作弹出对象,以及通过 release 操作释放对象;

调用push方法会将一个POOL_BOUNDARY入栈，并且返回其存放的内存地址

调用pop方法时传入一个POOL_BOUNDARY的内存地址，会从最后一个入栈的对象开始发送release消息，直到遇到这个POOL_BOUNDARY

id *next指向了下一个能存放autorelease对象地址的区域

九.Autoreleasepool 与 Runloop 的关系

主线程默认为我们开启 Runloop，Runloop 会自动帮我们创建Autoreleasepool，并进行Push、Pop 等操作来进行内存管理
iOS在主线程的Runloop中注册了2个Observer

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()

十.什么是多线程?

多线程是指实现多个线程并发执行的技术,进而提升整体处理性能。

同一时间,CPU 只能处理一条线程,多线程并发执行,其实是 CPU 快速的在多条线程之间调度(切换)如果 CPU 调度线程的时间足够快, 就造成了多线程并发执行的假象

主线程的栈区 空间大小为1M,非常非常宝贵

子线程的栈区 空间大小为512K内存空间

优势
充分发挥多核处理器的优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行计算”状态

弊端
新线程会消耗内存控件和cpu时间，线程太多会降低系统运行性能。

十一.iOS的多线程方案有哪几种？

十二,讲一下GCD

GCD(Grand Central Dispatch), 又叫做大中央调度, 它对线程操作进行了封装,加入了很多新的特性,内部进行了效率优化,提供了简洁的C语言接口, 使用更加高效,也是苹果推荐的使用方式.

GCD 的队列

1.并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效

2.串行队列（Serial Dispatch Queue）
让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）,按照FIFO顺序执行.

同步和异步任务

GCD多线程经常会使用 dispatch_sync和dispatch_async函数向指定队列添加任务,分别是同步和异步

同步指阻塞当前线程,既要等待添加的耗时任务块Block完成后,函数才能返回,后面的代码才能继续执行

异步指将任务添加到队列后,函数立即返回,后面的代码不用等待添加的任务完成后即可执行,异步提交无法确定任务执行顺序

相关常用函数使用:

1.dispatch_after使用 (通过该函数可以让提交的任务在指定时间后开始执行,也就是延迟执行;)

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(10 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"10秒后开始执行")
    });

2.dispatch_group_t (组调度)的使用 (组调度可以实现等待一组操都作完成后执行后续任务.)

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    //请求1
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    //请求2
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    //请求3
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    //界面刷新
    NSLog(@"任务均完成，刷新界面");
});

3.dispatch_semaphore (信号量)如何使用?

用于控制最大并发数     可以防止资源抢夺

与他相关的共有三个函数，分别是:

dispatch_semaphore_create，  // 创建最大并发数
dispatch_semaphore_wait。    // -1 开始执行 (0则等待)
dispatch_semaphore_signal，  // +1

4.dispatch_barrier_(a)sync使用?

一个dispatch barrier 允许在一个并发队列中创建一个同步点。当在并发队列中遇到一个barrier, 他会延迟执行barrier的block,等待所有在barrier之前提交的blocks执行结束。 这时，barrier block自己开始执行。 之后， 队列继续正常的执行操作。

十三.什么是NSOperation?

1.NSOperation是基于GCD的上封装,将线程封装成要执行的操作,不需要管理线程的生命周期和同步,比GCD可控性更强

例如:
可以加入操作依赖控制执行顺序,设置操作队列最大并发数,取消操作等

2.NSOperation如何实现操作依赖

通过任务间添加依赖，可以为任务设置执行的先后顺序。接下来通过一个案例来展示设置依赖的效果。

NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc] init];
//创建操作
NSBlockOperation *operation1=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"执行第1次操作，线程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation2=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"执行第2次操作，线程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"执行第3次操作，线程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
//添加依赖
[operation1 addDependency:operation2];
[operation2 addDependency:operation3];
//将操作添加到队列中去
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];

十四.在项目什么时候选择使用 GCD，什么时候选 择 NSOperation

项目中使用 NSOperation 的优点是 NSOperation 是对线程的高度抽象，在项目中使 用它，会使项目的程序结构更好，子类化 NSOperation 的设计思路，是具有面向对 象的优点(复用、封装)，使得实现是多线程支持，而接口简单，建议在复杂项目中 使用。

项目中使用 GCD 的优点是 GCD 本身非常简单、易用，对于不复杂的多线程操 作，会节省代码量，而 Block 参数的使用，会是代码更为易读，建议在简单项目中 使用。

区别，以及各自的优势

GCD是纯C语⾔言的API，NSOperationQueue是基于GCD的OC版本封装

GCD只⽀支持FIFO的队列列，NSOperationQueue可以很⽅方便便地调整执⾏行行顺 序、设 置最⼤大并发数量量

NSOperationQueue可以在轻松在Operation间设置依赖关系，⽽而GCD 需要写很 多的代码才能实现

NSOperationQueue⽀支持KVO，可以监测operation是否正在执⾏行行 (isExecuted)、 是否结束(isFinished)，是否取消(isCanceld)

GCD的执⾏行行速度⽐比NSOperationQueue快 任务之间不不太互相依赖:GCD 任务之间 有依赖\或者要监听任务的执⾏行行情况:NSOperationQueue

十五.线程安全的处理手段有哪些,线程锁都有哪些?

1.加锁

2.同步执行

线程锁 (我们在使用多线程的时候多个线程可能会访问同一块资源，这样就很容易引发数据错乱和数据安全等问题，这时候就需要我们保证每次只有一个线程访问这一块资源，锁 应运而生。)

1.OSSpinLock (自旋锁)

注:苹果爸爸已经在iOS10.0以后废弃了这种锁机制,使用os_unfair_lock 替换,顾名思义能够保证不同优先级的线程申请锁的时候不会发生优先级反转问题.

2.os_unfair_lock(自旋锁)

3.dispatch_semaphore (信号量)

4.pthread_mutex(互斥锁)

5.NSLock(互斥锁、对象锁)

6.NSCondition(条件锁、对象锁)

7.NSConditionLock(条件锁、对象锁)

8.NSRecursiveLock(递归锁、对象锁)

9.@synchronized(条件锁)

10.pthread_mutex(recursive)(递归锁) 

注.递归锁可以被同一线程多次请求，而不会引起死锁。即在同一线程中在未解锁之前还可以上锁, 执行锁中的代码。这主要是用在循环或递归操作中

性能图

十六.HTTPS连接过程简述

1.客户端向服务端发起 https 请求

2.服务器(需要申请 ca 证书),返回证书(包含公钥)给客户端

3.客户端使用根证书验证 服务器证书的有效性,进行身份确认

4.客户端生成对称密钥,通过公钥进行密码,发送给服务器

5.服务器使用私钥进行 解密,获取对称密钥

6.双方使用对称加密的数据进行通信

十七.http 与https区别

HTTPS和HTTP的区别主要为以下四点：

1.https协议需要到ca申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

2.http是超文本传输协议，信息是明文传输，https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。

3.http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

4.http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全

十八.什么是DNS?DNS劫持问题?

域名系统(DomainNameSystem，缩写：DNS）是[互联网]的一项服务。它作为将域名和IP地址相互映射的一个分布式数据库，能够使人更方便地访问[互联网]

DNS劫持又称(域名劫持), 是指在劫持的网络范围内拦截域名解析的请求，分析请求的域名，把审查范围以外的请求放行，否则返回假的IP地址或者什么都不做使请求失去响应，其效果就是对特定的网络不能访问或访问的是假网址。

解决办法: 使用HTTPDNS

十九.网络七层是什么?

OSI模型有7层结构，每层都可以有几个子层。 OSI的7层从上到下分别是 7 应用层 6 表示层 5 会话层 4 传输层 3 网络层 2 数据链路层 1 物理层 ；其中高层（即7、6、5、4层）定义了应用程序的功能，下面3层（即3、2、1层）主要面向通过网络的端到端的数据流。

1.应用层
网络服务与最终用户的一个接口。
协议有：HTTP FTP TFTP SMTP SNMP DNS TELNET HTTPS POP3 DHCP

2.表示层
数据的表示、安全、压缩。（在五层模型里面已经合并到了应用层）
格式有，JPEG、ASCll、DECOIC、加密格式等

3 .会话层
建立、管理、终止会话。（在五层模型里面已经合并到了应用层）
对应主机进程，指本地主机与远程主机正在进行的会话

4.传输层
定义传输数据的协议端口号，以及流控和差错校验。
协议有：TCP UDP，数据包一旦离开网卡即进入网络传输层

5.网络层
进行逻辑地址寻址，实现不同网络之间的路径选择。
协议有：ICMP IGMP IP（IPV4 IPV6） ARP RARP

6.数据链路层
建立逻辑连接、进行硬件地址寻址、差错校验 [2] 等功能。（由底层网络定义协议）
将比特组合成字节进而组合成帧，用MAC地址访问介质，错误发现但不能纠正。

7.物理层
建立、维护、断开物理连接。（由底层网络定义协议）

二十.项目中网络层如何做安全处理

1.尽量使用https

2.不要传输明文密码

3.Post并不比Get安全

4.不要使用301跳转

5.http请求都带上MAC

6.http请求使用临时密钥

7.AES使用CBC模式