iOS 开发高频面试题（含详细实战答案）

iOS开发高频面试题（含详细实战答案）一、Objective-C基础核心1.讲讲OC的消息机制，以及sel、IMP的区别OC是动态语言，方法调用本质不是编译期确定的函数调用，而是运行时发送消息的过程。当调用[objmethod]时，底层会转换成objc_msgSend(obj,sel)，流程分为三步：1.首先通过sel（方法选择器）去当前对象的类的方法缓存中查找IMP（方法实现地址）；2.缓存找不到，再去类的方法列表遍历查找；3.依旧找不到，进入动态方法解析、消息转发流程，最终找不到才会崩溃。三者核心区别：-sel：方法名的唯一标识，只是名称符号，不存储方法实现，相同方法名sel唯一；-IMP：函数指针，指向方法具体的底层实现地址，是真正执行的代码逻辑；-消息机制：依托sel查找IMP，实现运行时动态调用方法。2.分类（Category）和扩展（Extension）的区别，分类能不能加属性？分类Category：1.可以在不修改原有类代码的前提下，给类新增方法，支持跨文件、跨模块扩展；2.运行时加载，多个分类同时存在时，后编译的分类方法会覆盖先编译的，不会报错；3.不能直接添加成员变量，可以通过runtime关联对象模拟属性。类扩展Extension：1.也叫匿名分类，一般写在.m文件内部，用于扩充私有属性、私有方法；2.编译期加载，和原类编译为一体，不能单独创建；3.可以添加成员变量、属性，不会覆盖原有方法。补充：分类用@property只会生成getter/setter方法声明，不会自动生成成员变量和方法实现，必须手动通过objc_setAssociatedObject、objc_getAssociatedObject实现存储。3.深拷贝、浅拷贝、可变拷贝的区别浅拷贝（copy）：只拷贝对象指针，不拷贝内存数据，新旧对象指向同一块内存，修改一个另一个会跟着变；深拷贝（mutableCopy）：重新开辟内存，拷贝所有数据，新旧对象内存独立，互不影响；核心规则：1.不可变对象（NSString、NSArray）调用copy：浅拷贝，指针复制；2.不可变对象调用mutableCopy：深拷贝，生成可变对象；3.可变对象（NSMutableString、NSMutableArray）调用copy、mutableCopy都是深拷贝，且copy出来的是不可变对象。开发场景：字符串、数组属性修饰符用copy，防止外部可变对象修改内部数据，保证数据安全。4.@property修饰符详解（atomic/nonatomic、strong/weak/copy）原子性：-atomic：原子操作，读写加锁，线程安全，但性能差，默认属性，开发几乎不用；-nonatomic：非原子操作，无锁，性能高，日常开发全部使用。引用类型：-strong：强引用，持有对象，计数器+1，对象不会被释放，大部分对象、自定义对象用strong；-weak：弱引用，不持有对象，计数器不变化，对象销毁后指针自动置空，解决循环引用，多用于代理、UI控件；-copy：拷贝赋值，多用于NSString、NSArray等集合类型，防止数据篡改；-assign：直接赋值，不计数、不置空，基本数据类型（int、float）、枚举用assign。二、内存管理&循环引用1.ARC下的内存管理原则，对象销毁时机ARC核心是自动引用计数，编译器在编译阶段自动插入retain、release、autorelease代码，无需手动管理。核心规则：谁强引用，谁负责释放。当一个对象的所有强引用全部失效，对象立即被销毁。常见场景：局部变量出作用域、属性重新赋值、页面pop销毁控制器。2.常见的循环引用场景及解决方案常见场景：1.控制器持有自定义View，View的代理又指向控制器；2.Block内部引用外部控制器/变量，外部又持有Block；3.两个对象互相强引用对方。解决方案：1.代理统一用weak修饰，打破双向强引用；2.Block用__weak、__strong搭配使用，外部弱引用，内部临时强引用防止提前释放；3.双向引用场景，一方用weak修饰。3.__weak、__strong、__unsafe_unretained区别-__weak：弱引用，不增加计数，对象销毁后指针自动置空，安全，常用；-__strong：默认修饰符，强引用，持有对象，计数+1；-__unsafe_unretained：无引用计数，不置空，对象销毁后指针野指针，极易崩溃，基本废弃不用。三、多线程&GCD核心1.GCD队列和任务的区别，串行、并行队列区别任务：需要执行的代码块（block），分为同步任务、异步任务；队列：存放任务的容器，遵循FIFO先进先出原则。串行队列：同一时间只执行一个任务，任务按顺序逐个执行；并行队列：同一时间可以执行多个任务，任务并发执行，执行顺序不确定。2.同步、异步任务的区别，能否在主线程执行同步任务？-同步任务（sync）：阻塞当前线程，必须等待任务执行完毕，才会执行后续代码，不开启新线程；-异步任务（async）：不阻塞当前线程，直接放行，系统自动分配线程执行任务。重点：主线程执行同步串行任务会死锁。主队列是串行队列，当前主线程正在等待任务执行，任务又依赖主线程执行，互相等待造成死锁。子线程执行同步任务不会死锁。3.GCD栅栏函数、延时函数、一次性函数用法dispatch_once：保证代码全局只执行一次，用于单例创建，线程安全；dispatch_after：延时执行，不阻塞当前线程，基于队列调度，不准确，适合普通延时场景；dispatch_barrier_async：栅栏函数，作用于自定义并行队列，栅栏前的任务全部执行完，再执行栅栏任务，最后执行栅栏后任务，多用于读写锁场景，解决多线程读写数据冲突。4.线程死锁的产生条件和常见场景死锁核心：多条线程互相持有对方需要的资源，且互不释放，互相等待。四大必要条件：互斥、请求保持、不可剥夺、循环等待。常见场景：主线程嵌套同步任务、多线程互相等待锁、主队列同步任务。四、UI渲染&视图原理1.UIView和CALayer的区别与关系1.UIView是界面视图，负责交互、事件响应，继承自UIResponder；2.CALayer是图层，负责界面渲染、绘制、动画，不处理触摸事件；3.每个UIView内部都默认持有一个CALayer，UIView只是图层的包装，我们看到的界面都是Layer渲染的结果；4.View的frame是Layer的frame映射，View不具备渲染能力，所有圆角、阴影、边框都是Layer的属性。2.iOS页面渲染流程、卡顿原因渲染流程：布局（Layout）->绘制（Draw）->合成（Compose）1.布局阶段：计算控件frame、约束、位置大小；2.绘制阶段：drawRect绘制文本、图片、渐变等内容；3.合成阶段：GPU将所有图层拼接渲染到屏幕。卡顿核心原因：屏幕每秒刷新60帧，每帧耗时需控制在16ms内，主线程耗时操作（复杂计算、大量绘制、频繁布局、图片解压）导致超时，就会丢帧卡顿。3.圆角、阴影的性能优化方案常规写法问题：layer.cornerRadius+masksToBounds会触发离屏渲染，大量控件会严重卡顿；优化方案：1.纯色圆角：直接用贝塞尔曲线绘制圆角，避免离屏渲染；2.图片圆角：提前裁剪圆角图片，后台/本地预处理，不依赖运行时渲染；3.阴影：设置shadowPath，明确阴影路径，减少系统计算开销，关闭masksToBounds。4.runloop是什么，主线程runloop作用RunLoop是运行循环，本质是事件循环机制，保证线程不退出、持续监听事件。主线程默认开启RunLoop，作用：1.监听用户触摸、点击、滑动等交互事件；2.监听定时器、网络回调、渲染刷新事件；3.维持程序常驻运行，线程休眠节省性能，有事件唤醒处理，无事件休眠。子线程默认无RunLoop，执行完代码立即退出，需要手动开启才能常驻。五、Swift基础&混编1.Swift中struct和class的区别1.struct是值类型，存储在栈区，赋值、传参都是值拷贝，独立互不影响；2.class是引用类型，存储在堆区，赋值、传参是指针拷贝，指向同一内存；3.struct无继承，class支持继承、多态；4.struct默认immutable，class可动态修改属性；开发中：简单数据模型用struct，需要继承、动态逻辑、生命周期的用class。2.weak、unowned、strong在Swift中的区别-strong：默认强引用，持有对象，计数+1；-weak：弱引用，可选类型，对象销毁后自动置nil，安全，用于代理、循环引用；-unowned：无主引用，非可选类型，不置nil，对象销毁后访问会崩溃，性能略高，需保证对象一定存在时使用。3.OC和Swift混编原理1.Swift调用OC：项目自动生成<项目名>-Bridging-Header.h桥接文件，引入OC头文件即可直接调用；2.OC调用Swift：编译后自动生成Swift头文件<项目名>-Swift.h，OC引入后可调用被@objc、dynamic修饰的Swift类和方法；3.纯Swift独有语法、结构体无法被OC识别，必须兼容OC运行时才可混编。六、性能优化&项目实战1.列表卡顿优化（UITableView/UICollectionView）1.单元格复用：严格使用dequeueReusableCell，不重复创建cell；2.预计算cell高度：提前缓存cell高度，避免实时动态计算耗时；3.减少离屏渲染：圆角、阴影优化，避免大量图层嵌套；4.异步绘制：复杂文本、图片异步绘制，不阻塞主线程；5.滑动时停止耗时操作：滑动暂停图片加载、动画，滑动结束再恢复；6.视图层级扁平化，减少多余嵌套View。2.启动优化怎么做？启动分为：pre-main阶段、main之后阶段pre-main优化：1.减少无用动态库、冗余第三方库；2.减少类、方法数量，删除冗余代码；3.优化编译配置，开启二进制重排。main之后优化：1.首页无关的初始化、网络请求、SDK初始化异步延后执行；2.拆分启动任务，分级初始化，优先渲染首页UI；3.避免启动主线程耗时计算、IO操作。3.内存泄漏怎么排查？常见泄漏场景排查工具：XcodeInstruments（Leaks）、DebugMemoryGraph、MLeaksFinder常见泄漏场景：1.Block循环引用、代理未用weak；2.定时器未销毁、常驻线程未退出；3.全局变量、静态变量持有页面对象；4.通知、KVO未移除，页面销毁依旧监听。七、底层原理&进阶考点1.KVO底层原理，手动触发KVOKVO本质是运行时动态生成子类，重写被监听属性的setter方法。1.给对象添加KVO监听后，runtime动态创建原类的子类，修改对象isa指针指向新子类；2.新子类重写属性setter，在赋值前后触发willChangeValue、didChangeValue；3.外部监听回调，完成值变化监听。手动触发：手动调用willChangeValueForKey、didChangeValueForKey即可主动触发监听回调。注意：KVO只监听setter赋值，直接修改成员变量不会触发KVO。2.KVO和Notification的区别1.KVO：监听单个对象的属性变化，一对一监听，无需手动移除（ARC下注意时机），精准高效；2.通知：全局消息广播，一对多，跨页面、跨模块通信，必须手动移除，否则会内存泄漏、重复回调