如果让你实现属性的weak,如何实现的? 如果让你来实现属性的atomic,如何实现? KVO为什么要创建一个子类来实现? 类结构体的组成,isa指针指向了什么?(这里应该将元类和根元类也说一下) RunLoop有几种事件源?有几种模式? 方法列表的数据结构是什么? 分类是如何实现的?它为什么会覆盖掉原来的方法?

一、如果让你实现属性的weak,如何实现的?

PS: @property 等同于在.h文件中声明实例变量的get/set方法, 而其中property有一些关键字,其中就包括weak,atomic的。

对 weak 属性的理解:

理解一:为这种属性设置值时,设置方法既不保留新设置的值,也不释放之前设置的值, 不过在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值就会清空。

理解二:在setter方法中,需要对传入的对象不进行引用计数加1的操作。简单来说,就是对传入的对象没有所有权,当该对象引用计数为0时,即该对象被释放后,用weak声明的实例变量指向nil。

如何实现 属性的weak, 最关键的就是设置如何当 Object Dealloc 的时候设置 为nil

只是应对某个具体属性的场景:

1、写 Setter 方法时,将其新值 关联一个 对象 (objc_setAssociatedObject)

2、并且实现该关联对象的一个回调方法 ,在回调方法中 将新值 设置为 nil。

当然该回调方法的执行地方是在 dealloc 中实现的。

详细可以看:【Objcective-C 高级编程 iOS 与 OS X多线程和内存管理】中第一章第四节 __weak 修饰符(我直接在书中看的,链接无效)

或者直接看:招聘一个靠谱iOS 程序员中第八节 runtime 如何实现 weak 属性

二、如果让你来实现属性的atomic,如何实现?

2-1、对 atomic 的理解

atomic意为操作是原子的,意味着只有一个线程访问实例变量。atomic是线程安全的,至少在当前的存取器上是安全的。

2-2、如何实现 属性的atomic,其实就是对线程安全的考察。

最简单的方法就是, 直接加线程锁

用runtime方法

直接加线程锁, 实现粗略的atomic

- (void)setTestObj:(id)testObj {@synchronized(self) {if(testObj != _testObj) {            _testObj = testObj;        }    }}- (id)testObj {@synchronized(self) {return_testObj;    }}

用runtime实现, 注意该系列方法需要自己引入:

externvoidobjc_setProperty(idself, SEL _cmd, ptrdiff_t offset,idnewValue,BOOLatomic,BOOLshouldCopy);externidobjc_getProperty(idself, SEL _cmd, ptrdiff_t offset,BOOLatomic);externvoidobjc_copyStruct(void*dest,constvoid*src, ptrdiff_t size,BOOLatomic,BOOLhasStrong);

上面那几个函数已经被实现了,但没有被声名。如果要使用他们,必须自己声名。具体来源:https://opensource.apple.com/source/objc4/objc4-371.2/runtime/Accessors.subproj/objc-accessors.h

#define AtomicRetainedSetToFrom(dest, source) objc_setProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&dest) - (ptrdiff_t)(self), source, YES, NO)#define AtomicCopiedSetToFrom(dest, source) objc_setProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&dest) - (ptrdiff_t)(self), source, YES, YES)#define AtomicAutoreleasedGet(source) objc_getProperty(self, _cmd, (ptrdiff_t)(&source) - (ptrdiff_t)(self), YES)#define AtomicStructToFrom(dest, source) objc_copyStruct(&dest,&source, sizeof(__typeof__(source)), YES, NO)

- (void)setTestStr:(NSString *)testStr {    AtomicCopiedSetToFrom(_testStr,testStr);}- (NSString *)testStr {returnAtomicAutoreleasedGet(_testStr);}

用runTime这个方法是从网上摘录下来的,据说速度和安全性肯定是更好的 ,对于此处暂时做了解。

2-3、实际参考的是:

objc系列译文(2.4):线程安全类的设计

http://www.cocoawithlove.com/2009/10/memory-and-thread-safe-custom-property.html

三、KVO为什么要创建一个子类来实现?

这个题考察的实际上 KVO 的实现机制,或者说 KVO 的实现机制为什么是这样的?

3-1、 KVO 大致实现机制:

简单的说,在我们对某个对象完成监听的注册后,编译器会修改监听对象的isa指针,让这个指针指向一个新生成的中间类 (子类),然后子类重写所有的setter方法,并且该子类的- (Class) class和- (Class) superclass方法会被重写,返回父类(原始类)的Class,最后将当前对象的类改为这个KVO前缀的子类。

NSObject(NSKeyValueObserving)NSObject(NSKeyValueObserverRegistration)NSObject(NSKeyValueObservingCustomization)

KVO 实现图 -- 源自iOS程序犭袁

3-2、为什么要创建一个子类来实现?

可以这样说,如果我们不通过创建子类,那可以通过什么方法来实现呢?

提前知道的:通过子类继承父类属性并重写了它的setter方法,当这个属性被改变时,KVO 就可以观察到。

通过method_swizzling方法来进行观察值?

如最常用观察的UITableView的contentOffset, 此处如果直接在 Setter 方法中用 method_swizzling 的方法,那么所有的UITableView都会受到影响,而我们一个 App 中不止一个UITableView。

一个衍生的 KVO 注销的坑

另外也可以从另一个角度理解,为什么使用 KVO 之后最后要记得移除它,创建了自然要销毁嘛,但是同时也得注意一个移除的坑:

[_tableViewremoveObserver:selfforKeyPath:@"contentOffset"context:nil];

context这块我们通常写 nil, 但偶尔这样是有问题的,当对同一个keypath进行两次removeObserver时会导致程序 Crash ,这种情况常常出现在父类有一个 KVO ,父类在dealloc中remove了一次,子类又remove了一次的情况下。 所以这块我建议context在由继承的情况下尽量 写一个标识值。

详细可以看看这篇KVO进阶 —— 源码实现探究

四、类结构体的组成,isa指针指向了什么?(这里应该将元类和根元类也说一下)

4-1、此处考察的应该是 Objective-C 的对象本质。

Objective-C中的对象本质上是结构体对象,其中isa是它唯一的私有成员变量。

此处是在objc.h文件中看到的:

#if !OBJC_TYPES_DEFINED/// An opaque type that represents an Objective-C class.typedef struct objc_class *Class;/// Represents aninstanceof a class.struct objc_object {    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;};/// A pointer to aninstanceof a class.typedef struct objc_object *id;#endif

类结构体的组成

此处是 是在runtime.h文件中就可以看到的:

structobjc_class {    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;// isa 指针#if!__OBJC2__Class super_class                                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 父类constchar*name                                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 类名longversion                                            OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的版本号longinfo                                                OBJC2_UNAVAILABLE;// 类的信息longinstance_size                                      OBJC2_UNAVAILABLE;// 实例大小structobjc_ivar_list *ivars                            OBJC2_UNAVAILABLE;// 成员变量列表structobjc_method_list **methodLists                    OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法列表structobjc_cache *cache                                OBJC2_UNAVAILABLE;// 方法缓存structobjc_protocol_list *protocols                    OBJC2_UNAVAILABLE;// 协议列表#endif} OBJC2_UNAVAILABLE;/* Use `Class` instead of `struct objc_class *` */

从上面我们就可以看出其基本组成部分啦,其中成员变量列表,方法列表,方法缓存,及协议列表又是结构体,另外特别要注意下isa指针。

4-2、 isa指针是指向 metaClass (元类)

metaClass是什么?

这就引出了metaClass的定义:metaClass是Class对象的类。

当你向一个对象发送消息,就在那个对象的方法列表中查找那个消息。

当你想一个类发送消息,就再那个类的metaClass中查找那个消息。

每个类都必须有一个唯一的metaClass,因为每个Class都有一个可能不一样的类方法。

每个类里面都有个isa指针,这个isa指针是指向metaClass(元类)。

图中步骤解释:

1、当[NSObject alloc]的时候,runtime库会通过Class的isa指针找到该类的metaClass(元类)。并在该类的metaClass(元类)的methodLists方法列表中去查找alloc方法。

2、如果该类的metaClass(元类)的方法列表中没找到alloc方法,那么就会向metaClass(元类)的基类的metaClass(元类)发送消息。而基类的metaClass则是指向自己的。

参考:

Objective-C 中的 MetaClass 是什么?

Objective-C Runtime(一)对象模型及类与元类

五、 RunLoop有几种事件源?有几种模式?

5-1、RunLoop有几种事件源?

Run Loop对象处理的事件源分为两种:Input sources 和 Timer sources。

Input sources:用分发异步事件,通常是用于其他线程或程序的消息。

Timer sources:用分发同步事件,通常这些事件发生在特定时间或者重复的时间间隔上(Timer事件(Schedule或者Repeat))。

经典 RunLoop 图

5-2、RunLoop有有几种模式?

NSDefaultRunLoopMode :默认状态下,不滑动,空闲状态,程序启动之后就会被切到这个mode

UITrackingRunLoopMode : 滑动的时候

UIInitializationRunLoopMode:私有的,可以追踪到的,这个app启动的时候是这个mode,第一个页面加载之后才回到第一个mode

NSRunLoopCommonModes:默认情况包括下第一个第二个,在这种情况下就是这两种情况都可以执行

这个要展开的太多了,还是多看两遍YY 大神的 深入理解RunLoop

六、方法列表的数据结构是什么?

感觉是由于目前热更新火的的原因,此处考察一下动态加载的原理

PS: 今天最大的消息,苹果对使用 JSPatch 的App 进行警告了。。。

不过了解下objc_method和objc_method_list还是有必要的

类中每一个方法在内部转换后的结构体objc_method

每一个类拥有的的函数列表objc_method_list

structobjc_method{    SEL method_name                                          OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数名称char*method_types                                      OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数类型IMP method_imp                                          OBJC2_UNAVAILABLE;//函数的具体实现()}                                                            OBJC2_UNAVAILABLE;

方法列表的数据结构也就如下了:

structobjc_method_list {structobjc_method_list *obsolete                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数列表intmethod_count                                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数中的个数#ifdef__LP64__intspace                                                OBJC2_UNAVAILABLE;#endif/* variable length structure */structobjc_method method_list[1]                        OBJC2_UNAVAILABLE;// 函数列表中的第一个函数地址}

通常使用了上述方法,下面这个方法一定是要了解的。

OBJC_EXPORTBOOLclass_addMethod(Classcls,SELname,IMPimp,constchar*types)OBJC_AVAILABLE(10.5, 2.0, 9.0, 1.0);

/**

* Class 给哪个类添加方法

* sel 要添加的方法编号(方法名)

* IMP 方法的实现 ———— 函数的入口(函数的指针 函数名 是啥都可以 不一定和sel相同)

* types 方法的类型 编码格式 (类型c语言的字符串) (函数的类型:返回值类型 参数类型 直接查文档 文档有表格)

”v@:”意思就是这已是一个void类型的方法,没有参数传入。

“i@:”就是说这是一个int类型的方法,没有参数传入。

”v@:@”意思就是这已是一个void类型的方法,有参数传入。

*/class_addMethod([self class], sel,@selector(testMethod),"v@:");

此处需要多了解下 runtime 中关于方法的一系列。

七、 分类是如何实现的?它为什么会覆盖掉原来的方法?

先真正的看一下Category

typedefstructcategory_t{constchar*name;// 类的名字classref_tcls;// 类structmethod_list_t*instanceMethods;// 所有给类添加的实例方法的列表structmethod_list_t*classMethods;// 所有添加的类方法的列表structprotocol_list_t*protocols;// 实现的所有协议的列表structproperty_list_t*instanceProperties;// 添加的所有属性}category_t;

7-1、分类是如何实现的?

简单的通俗说:Category实际上就变成了一个方法列表, 被插入到类的信息内, 这样查表的时候就能找到Category内的方法。

将 Category 和它的主类(或元类)注册到哈希表中;

如果主类(或元类)已实现,那么重建它的方法列表。

此处需要知道是,它分为两种情况:Category中的实例方法、协议以及属性添加到类上;而Category的类方法和协议添加到类的metaclass上的。

7-2、分类为什么会覆盖掉原来的方法?

PS: 实际上如果Category和原来类都有相同的方法(testMethod),那么Category附加完成之后,类的方法列表里会有两个该方法(testMethod),而不是直接替换的。

Category的方法被放到了新方法列表的前面,而原来类的方法被放到了新方法列表的后面,这也就是我们平常所说的Category的方法会“覆盖”掉原来类的同名方法,这是因为运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的,它只要一找到对应名字的方法,就会停止了。

7-3、 此题的答案来源:

对于具体的实现,确实需要看源代码,我是通过下面两篇解读了解的:

Objective-C Category 的实现原理、深入理解Objective-C:Category。

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