面試中被面試官問到的問題答案(一)

以下問題的答案是之前寫的一篇文章 面試中被面試官問到的問題 現在把問題的答案整理了一份出來給大家。希望對大家有所幫助。如果整理的答案有問題，請聯系我。shavekevin@gmail.com

1.請你談談static和宏定義的區別。什么時候用static什么時候用宏定義。讓你聲明的常量只在你聲明的文件里有作用要不編譯器會保存

宏定義：

1）. 一般來說我們使用宏定義最常見的是定義一些常量 簡單的”函數”（比如求兩個數的最大小值）例如：定義常量PI

#define PI 3.1415926

定義函數

#define MIN(A,B) ((A) < (B) ? (A):(B))

我們不對宏定義進行修改

2) . 使用宏定義可以在很大程度上可以簡化我們的代碼例如：我們在寫單例的時候 之前我們寫的是

#import "ShareSingleton.h"

@implementation ShareSingleton

+(instancetype)shareSingleton {

    static ShareSingleton *leader = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        leader = [[ShareSingleton alloc]init];
    });
    return leader;
}
@end
//如果我們使用宏定義的話我們可以這樣寫：
#define DISPATCH_ONCE_BLOCK(onceBlock) static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, onceBlock);
#import "ShareSingleton.h"
@implementation ShareSingleton

+(instancetype)shareSingleton {

    static ShareSingleton *leader = nil;
    DISPATCH_ONCE_BLOCK(^{
        leader = [[ShareSingleton alloc]init];
    })
    return leader;
}
@end

其實#define的原理就是不管三七二十一，直接做替換，所以我們完全可以利用這個特點，發揮自己的想象，簡化代碼~ 宏定義實質是一個預編譯指令，在程序未運行之前將某些指令付給相應的變量。

小結一下： static標記的變量會存儲到全局變量區，生命周期和程序相同。而宏定義所定義的生命周期與所在的載體的生命周期有關.

static只在聲明的類中可見。在聲明的類中結束后，再次使用還是之前的值。

2.你是怎么看待代理 通知的 他們有什么區別？首先，我們把代理通知 放到一起來討論第一反映是傳值。 ok，下面慢慢來說各個的用法和區別。

通知中心

通過NSNotification可以給多個對象傳遞數據和消息(多個傳遞) 代理 通過protocol（代理模式）只能給一個對象傳遞數據和消息(單一傳遞)“一對一”，對同一個協議，一個對象只能設置一個代理delegate，所以單例對象就不能用代理（可以用多點回調，下面見解）。

代理更注重過程信息的傳輸：比如發起一個網絡請求，可能想要知道此時請求是否已經開始、是否收到了數據、數據是否已經接受完成、數據接收失敗。

區別： 代理和通知的區別應該主要是一對一和一對多的關系。delegate的多點回調相對notification更加便捷，更多方便，讓項目更好維護。

3.說說你對內存管理的理解。

內存管理原則

引用計數的增加和減少相等，當引用計數降為0之后，不應該再使用這塊內存空間。 凡是用alloc retain 或者copy讓內存的引用計數增加了。就需要使用release或者autorelease讓內存的引用 計數減少。在一段代碼內。增加和減少的次數要相等。

autoreleasepool的使用

通過autoreleasepool控制autorelease對象的釋放 向一個對象發送autorelease消息。這個對象何時釋放取決于autoreleasepool

copy方法跟retain不同，一個對象想要copy，生成自己的副本，需要實現NSCopying協議，定義copy的細節（如何copy）如果類沒有接受NSCoping協議而給類發送copy消息，會引起crash 總結： OC借助引用計數機制去管理內存，凡是使用了alloc copy retain 等 方法，增加了引用計數，就要使用release 和autorelease 減少引用計數，引用計數為0的時候，對象所占的內存，被系統回收。

autorelease是未來某個時間（出autorelease）引用減一，不是即時的。

不是任何對象都可以接受copy消息。只有接受了NSCoping協議的對象才接受copy消息。

4.談談你對iOS性能優化的理解

談起iOS的性能優化我們首先想到的是應該是tableview表視圖的優化。關于表視圖的優化我們可以從以下幾個方面來看:

1).tableviewcell渲染繪制時要盡可能的避免分配資源，比如UIFont，NSDateFormatter或者任何在繪制時 需要的對象，推薦使用類層級的初始化方法中執行分配，并將其存儲為靜態變量。

2）.圖層渲染的問題透明圖層對渲染性能會有一定的影響，系統必須將透明圖層與下面的視圖混合起來計算顏色，并 繪制出來。減少透明圖層并使用不透明的圖層來替代它們，可以極大地提高渲染速度。

3）.為代理方法瘦身我們要盡量避免在tableview的cellforrowatindexpath的代理方法里寫那么多代碼，這樣做不僅可以簡化代碼方便維護和管理，這對程序的運行也有幫助。

4).復雜視圖盡量采用純代碼的方式

當 UITableViewCell擁有多個子視圖時，IOS的渲染機制會拖慢速度。重寫drawRect直接繪制內容的方式可 以提高性能，而不是在類初始化的時候初始化一些label或者imageview等。 下面就是些CPU 資源消耗原因和解決方案 還有GPU資源消耗原因和解決方案

對象的創建會分配內存、調整屬性、甚至還有讀取文件等操作，比較消耗 CPU 資源。盡量用輕量的對象代替重量的對象，可以對性能有所優化。比如 CALayer 比 UIView 要輕量許多，那么不需要響應觸摸事件的控件，用 CALayer 顯示會更加合適。如果對象不涉及 UI 操作，則盡量放到后臺線程去創建，但可惜的是包含有 CALayer 的控件，都只能在主線程創建和操作。通過 Storyboard 創建視圖對象時，其資源消耗會比直接通過代碼創建對象要大非常多，在性能敏感的界面里，Storyboard 并不是一個好的技術選擇。

1).對象的創建盡量推遲對象創建的時間，并把對象的創建分散到多個任務中去。盡管這實現起來比較麻煩，并且帶來的優勢并不多，但如果有能力做，還是要盡量嘗試一下。如果對象可以復用，并且復用的代價比釋放、創建新對象要小，那么這類對象應當盡量放到一個緩存池里復用。

NSArray *tmp = self.array;  
self.array = nil;  
dispatch_async(queue, ^{  
    [tmp class];
});

4). 一些計算

視圖布局的計算是 App 中最為常見的消耗 CPU 資源的地方。如果能在后臺線程提前計算好視圖布局、并且對視圖布局進行緩存，那么這個地方基本就不會產生性能問題了。 不論通過何種技術對視圖進行布局，其最終都會落到對 UIView.frame/bounds/center 等屬性的調整上。上面也說過，對這些屬性的調整非常消耗資源，所以盡量提前計算好布局，在需要時一次性調整好對應屬性，而不要多次、頻繁的計算和調整這些屬性。 Autolayout 是蘋果本身提倡的技術，在大部分情況下也能很好的提升開發效率，但是 Autolayout 對于復雜視圖來說常常會產生嚴重的性能問題。隨著視圖數量的增長，Autolayout 帶來的 CPU 消耗會呈指數級上升。具體數據可以看這個文章： http://pilky.me/36/。 如果你不想手動調整 frame 等屬性，你可以用一些工具方法替代（比如常見的 left/right/top/bottom/width/height 快捷屬性），或者使用 ComponentKit、AsyncDisplayKit 等框架.

如果一個界面中包含大量文本（比如微博微信朋友圈等），文本的寬高計算會占用很大一部分資源，并且不可避免。如果你對文本顯示沒有特殊要求，可以參考下 UILabel 內部的實現方式：用 [NSAttributedString boundingRectWithSize:options:context:] 來計算文本寬高，用 -[NSAttributedString drawWithRect:options:context:] 來繪制文本。盡管這兩個方法性能不錯，但仍舊需要放到后臺線程進行以避免阻塞主線程。

5).文本的繪制

如果你用 CoreText 繪制文本，那就可以先生成 CoreText 排版對象，然后自己計算了，并且 CoreText 對象還能保留以供稍后繪制使用。 屏幕上能看到的所有文本內容控件，包括 UIWebView，在底層都是通過 CoreText 排版、繪制為 Bitmap 顯示的。常見的文本控件 （UILabel、UITextView 等），其排版和繪制都是在主線程進行的，當顯示大量文本時，CPU 的壓力會非常大。對此解決方案只有一個，那就是自定義文本控件，用 TextKit 或最底層的 CoreText 對文本異步繪制。盡管這實現起來非常麻煩，但其帶來的優勢也非常大，CoreText 對象創建好后，能直接獲取文本的寬高等信息，避免了多次計算（調整 UILabel 大小時算一遍、UILabel 繪制時內部再算一遍）；CoreText 對象占用內存較少，可以緩存下來以備稍后多次渲染.

6).圖片的解碼

當你用 UIImage 或 CGImageSource 的那幾個方法創建圖片時，圖片數據并不會立刻解碼。圖片設置到 UIImageView 或者 CALayer.contents 中去，并且 CALayer 被提交到 GPU 前，CGImage 中的數據才會得到解碼。這一步是發生在主線程的，并且不可避免。如果想要繞開這個機制，常見的做法是在后臺線程先把圖片繪制到 CGBitmapContext 中，然后從 Bitmap 直接創建圖片。目前常見的網絡圖片庫都自帶這個功能。

7).圖像的繪制

圖像的繪制通常是指用那些以 CG 開頭的方法把圖像繪制到畫布中，然后從畫布創建圖片并顯示這樣一個過程。這個最常見的地方就是 [UIView drawRect:] 里面了。由于 CoreGraphic 方法通常都是線程安全的，所以圖像的繪制可以很容易的放到后臺線程進行。一個簡單異步繪制的過程大致如下（實際情況會比這個復雜得多，但原理基本一致）

dispatch_async(backgroundQueue, ^{  
        CGContextRef ctx = CGBitmapContextCreate(...);
        // draw in context...
        CGImageRef img = CGBitmapContextCreateImage(ctx);
        CFRelease(ctx);
        dispatch_async(mainQueue, ^{
            layer.contents = img;
        });
    });

GPU 資源消耗原因和解決方案

1.紋理的渲染

所有的 Bitmap，包括圖片、文本、柵格化的內容，最終都要由內存提交到顯存，綁定為 GPU Texture。不論是提交到顯存的過程，還是 GPU 調整和渲染 Texture 的過程，都要消耗不少 GPU 資源。當在較短時間顯示大量圖片時（比如 TableView 存在非常多的圖片并且快速滑動時），CPU 占用率很低，GPU 占用非常高，界面仍然會掉幀。避免這種情況的方法只能是盡量減少在短時間內大量圖片的顯示，盡可能將多張圖片合成為一張進行顯示。 當圖片過大，超過 GPU 的最大紋理尺寸時，圖片需要先由 CPU 進行預處理，這對 CPU 和 GPU 都會帶來額外的資源消耗。目前來說，iPhone 4S 以上機型，紋理尺寸上限都是 4096x4096，更詳細的資料可以看這里：iosres.com。所以，盡量不要讓圖片和視圖的大小超過這個值。

2.視圖的混合

當多個視圖（或者說 CALayer）重疊在一起顯示時，GPU 會首先把他們混合到一起。如果視圖結構過于復雜，混合的過程也會消耗很多 GPU 資源。為了減輕這種情況的 GPU 消耗，應用應當盡量減少視圖數量和層次，并在不透明的視圖里標明 opaque 屬性以避免無用的 Alpha 通道合成。當然，這也可以用上面的方法，把多個視圖預先渲染為一張圖片來顯示

3.圖像的生成

CALayer 的 border、圓角、陰影、遮罩（mask），CASharpLayer 的矢量圖形顯示，通常會觸發離屏渲染（offscreen rendering），而離屏渲染通常發生在 GPU 中。當一個列表視圖中出現大量圓角的 CALayer，并且快速滑動時，可以觀察到 GPU 資源已經占滿，而 CPU 資源消耗很少。這時界面仍然能正常滑動，但平均幀數會降到很低。為了避免這種情況，可以嘗試開啟 CALayer.shouldRasterize 屬性，但這會把原本離屏渲染的操作轉嫁到 CPU 上去。對于只需要圓角的某些場合，也可以用一張已經繪制好的圓角圖片覆蓋到原本視圖上面來模擬相同的視覺效果。最徹底的解決辦法，就是把需要顯示的圖形在后臺線程繪制為圖片，避免使用圓角、陰影、遮罩等屬性。

如何檢測應用的流暢度？

“過早的優化是萬惡之源”，在需求未定，性能問題不明顯時，沒必要嘗試做優化，而要盡量正確的實現功能。做性能優化時，也最好是走修改代碼 -> Profile -> 修改代碼這樣一個流程，優先解決最值得優化的地方。 如果你需要一個明確的 FPS 指示器，可以嘗試一下 KMCGeigerCounter。對于 CPU 的卡頓，它可以通過內置的 CADisplayLink 檢測出來；對于 GPU 帶來的卡頓，它用了一個 1x1 的 SKView 來進行監視。這個項目有兩個小問題：SKView 雖然能監視到 GPU 的卡頓，但引入 SKView 本身就會對 CPU/GPU 帶來額外的一點的資源消耗；這個項目在 iOS 9 下有一些兼容問題，需要稍作調整。

（未完待續）

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