一、内存分配
- 结构体分配内存，内存对齐（8的倍数）
- 对象分配内存，内存对齐（16的倍数）
- 一个NSObject对象占用多少内存？（一个指针变量所占用的大小（64bit，8个字节，32bit，4个字节））
- class_getInstanceSize() 至少需要多少内存
- malloc_size() 实际分配了多少内存
二、对象
-
对象类型（实例对象、类对象、元类对象）
-
对象的isa指针指向哪里？（instance对象的isa指向class对象；class对象的isa指向meta-class对象；meta-class对象的isa指向基类的meta-class对象）
-
OC的类信息存放在哪里？（对象方法、属性、成员变量、协议信息，存放在class对象中；类方法存放在meta-class对象中；成员变量的具体值存放在instance对象中）
-
isa & ISA_MASK 才是真正的类对象或元类对象地址（arm64下是0x0000000ffffffff8ULL）
三、KVO、KVC
- KVO的本质（利用runtime动态生成一个子类，重写set方法、class、dealloc、isKVOA方法，并且让instance对象的isa指向这个全新的子类；当修改instance对象的属性时，会调用_NSSetXXXValueAndNotify函数；willChangeValueForKey/setter/didChangeValueForKey）
- 如何手动触发KVO（手动调用willChangeValueForKey/didChangeValueForKey，必须两个方法都调用）
- 直接修改成员变量会触发KVO吗（不会）
- KVC set原理（查找set方法：setKey -> _setKey；查看accessInstanceVariablesDirectly；查找成员变量：_key -> _isKey -> key -> isKey）
- KVC get原理（查找get方法：getKey -> key -> isKey -> _key；查看accessInstanceVariablesDirectly；查找成员变量：_key -> _isKey -> key -> isKey）
四、Category
- Category 原理（编译成struct category_t，存储这对象方法、类方法、属性、协议信息，程序运行时会将Category的数据合并到类信息中）
- Category和Class Extension区别（Class Extension在编译的时候数据就包含在类信息中；Category在运行时才会将数据合并到类信息中）
- +load方法的调用顺序（类：先编译的先调用；先调用父类的 分类：按照编译顺序调用）
- +initialize方法在类第一次接收到消息时调用，先调用父类的+initialize，再调用子类的+initialize
- +load和+initialize最大的区别是，+load通过函数地址直接调用，+initialize通过objc_msgSend进行调用，遵循消息发送的机制（如果分类实现了+initialize，则调用分类的；如果子类没有实现，则调用父类的+initialize；父类的可能被调用多次）
五、关联对象
- key的设置（@selector(key) / static const char key; &key; / static const void *key = &key / @“key"）
- 关联对象不是存储在被关联对象本身内存中，而是存储在全局的统一的一个AssociationManager中
- AssciationsManager -> AssociationHashMap -> object: ObjectAssociationMap -> key: ObjectAssociation -> policy/value
- 对象销毁时会把对象对应的ObjectAssociationMap销毁
六、Block
- 本质是结构体对象（__main_block_impl_0）
- block类型（NSGlobalBlock：没有访问auto变量；NSStackBlock：访问了auto变量；NSMallocBlock：NSStackBlock copy）
- 捕获auto变量（NSStackBlock：不会强引用auto变量，栈block随时释放，没必要强引用）
- NSMallocBlock：当block拷贝到堆上时，会调用desc里面的copy函数，把auto变量拷贝到堆上；当从堆上移除时，会调用desc里面的dispose函数，release auto变量
- __block 修饰符，会将其修饰的变量包装成一个对象；不能修饰全局变量、静态变量
- MRC下，block不会对__block修饰的对象进行强引用（MRC下，可用__block解决循环引用问题）
- __weak：不会产生强引用，指向的对象销毁时会自动置nil； __unsafe_unretained：不会产生强引用，不安全，指向的对象销毁时，指针存储的地址值不变
七、Runtime
- isa 位域（nonpointer 1为表示优化过的指针；has_assoc 是否有设置过关联对象；has_cxx_dtor 是否有c++的析构函数；shiftcls Class、mata-Class对象的内存地址；magic 对象是否完成初始化；weakly_referenced 是否被弱引用指向过；deallocating 对象是否正在释放；extra_rc 引用计数减1；has_sidetable_rc 引用计数器过大会存储在SideTable中）
- SEL 代表方法、函数名，底层结构跟 char *类似
- 不同类中相同名字的方法，对应的SEL是相同的
- imp 指向函数实现的指针
- Type Encoding “i24@0:8i16f20” 代表：返回值是int，参数总大小为24字节，第一个参数类型是id，从全部参数的第0个字节开始，第二个参数类型是SEL，从全部参数的第8个字节开始，第三个参数类型是int，从全部参数的第16个字节开始，第四个参数类型是float，从全部参数的第24个字节开始
- 方法缓存 cache_t 用散列表缓存曾经调用过的方法，提高方法查找速度（空间换时间）
- 消息发送流程：从cache查找 -> 通过isa指针找到类对象并从class_rw_t里面的方法列表里面查找 -> 从superclass的cache里面查找 -> 从superclass的方法列表里面查找 -> resolveInstanceMathod 尝试动态方法解析一次 -> 重走一次查找方法流程 -> forwardingTargetForSelector 快速消息转发 -> forwardInvocation 完整消息转发（需要先获取方法签名 methodSignatureForSelector）
- NSMethodSignature 方法签名：返回值类型、参数类型
- NSInvocation 封装了一个方法调用，包括：消息接受者、方法名、方法参数
- super：objc_msgSendSuper({self, superclass}, @selector(class))，接收者仍然是子类对象，从父类开始查找方法实现
- runtime用途：关联对象，遍历所有成员变量，字典转模型，自动归档解档，交换方法实现，消息转发机制
- 交换方法时注意类簇，如 NSMutableArray -> __NSArrayM
八、属性
- @dynamic 不要自动生成setter、getter、成员变量
九、RunLoop
- 每条线程都有唯一的与之对应的RunLoop对象
- RunLoop保存在一个全局的字典里，线程作为key，RunLoop作为value
- 线程刚创建时没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建
- 一个RunLoop包含若干个Mode，RunLoop启动时只能选择其中一个Mode作为currentMode，如果需要切换Mode，只能重启RunLoop
- 如果Mode里面没有任何Sources0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出
- Source0: 触摸事件/performSelector:onThread:
- Source1: 基于Port的进程间通信/系统事件捕捉
- Timers: NSTimer/performSelector:withObject:afterDelay:
- Observers: 监听RunLoop状态/UI刷新/AutoreleasePool（BeforeWaiting）
- 作用：保持程序持续运行、处理各种事件、节省cpu资源
- GCD不依赖RunLoop，但是异步到主线程则会唤醒RunLoop
- RunLoop响应用户操作：Source1接收事件，交给Source0处理
- RunLoop应用：线程保活/卡顿监控/Timer滑动时停止/性能优化
- defaultMode和trackingMode都是真实存在的模式，commonMode时一个标记
- [NSRunLoop run] 相当于不停调用 [NSRunLoop runMode:beforeDate:]
- 子线程默认没有RunLoop，子线程中调用[performSelector:withObject:afterDelay:]无效
十、多线程
- 同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力；
- 异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力；
- 并发：多个任务并发执行；
- 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务；
- 使用sync往当前串行队列中添加任务，会产生死锁；
- OSSpinLock：自旋锁，等待锁的线程会处于忙等状态，一直占用CPU资源；优先级反转；如果等待锁的线程优先级较高，它会一直占用着CPU资源，优先级低的线程就无法释放锁；
- 递归锁：允许同一个线程对一把锁重复加锁
- atomic，相当于在getter、setter内部加了锁，并不能保证使用属性的过程是线程安全的
- 多读单写：pthread_rwlock dispatch_barrier_async
- 通过dispatch_barrier_async实现多读单写，传入的并发队列必须时通过dispatch_queue_create创建的
十一、Timer
- NSTimer：内存泄漏问题，不准时问题
十二、内存布局
- 从低地址到高地址：保留 -> 代码段 -> 数据段（字符串常量 -> 已初始化数据 -> 未初始化数据） -> 堆 -> 栈 -> 内核区
- TaggedPointer：Tag + Data，将数据直接存储到指针中；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
- 如何判断TaggedPointer：macOS：最低有效位为1；iOS：最高有效位为1
- 堆空间中对象的内存地址最后一位是0，因为结构体有内存对齐，16的倍数
- 引用计数：新创建的对象引用计数为1，当引用计数为0时对象会被销毁
- synthesize：生成成员变量和属性的setter、getter
- alloc/new/copy/mutableCopy 返回了一个对象，需要调用release或者autorelease
- copy：不可变拷贝，产生不可变副本
- mutableCopy：可变拷贝，产生可变副本
- 深拷贝：内容拷贝，产生新的对象
- 浅拷贝：指针拷贝，没有产生新的对象
- 自定义对象实现copy：遵守NSCopying协议，并实现-copyWithZone方法
- 引用计数的存储：64bits中，引用计数可以存储在isa指针中，如果不够存储，则会存储在SideTable中
- AutoreleasePoolPage：每个对象占用4096个字节，存放内部成员变量和autorelease对象的地址
- AutoreleasePoolPage通过双向链表的形式连接在一起
- autorelease与runloop的关系：entry -> push; beforeWaiting -> pop -> push（runloop休眠之前）; exit -> pop
十三、CPU卡顿优化
- 尽量使用轻量级的对象，如CALayer代替UIView
- 不要频繁修改UIView的frame、bounds、trasform等属性
- 提前计算好布局，有需要时一次性修改，避免多次修改
- Autolayout会比直接设置frame消耗更多CPU资源
- 图片的size最好跟UIImageView的size保持一致
- 控制线程的最大并发数
- 把耗时操作放在子线程（文本处理（尺寸计算、绘制）、图片处理（解码、绘制））
十四、GPU卡顿优化
- 避免短时间内大量图片的显示，尽可能将多张图片合成一张进行显示
- GPU能处理的最大纹理尺寸是409684096，超过这个尺寸会占用CPU资源进行处理
- 尽量减少视图数量和层次
- 减少透明的视图
- 避免出现离屏渲染
- 离屏喧嚷需要创建新的缓冲区，需要多次切换上下文环境
- 触发离屏渲染：光栅化（layer.shouldRasterize = YES）；遮罩（layer.mask）；圆角（同时设置 layer.masksToBounds = YES、layer.cornerRadius > 0）
十五、耗电优化
- 尽可能降低CPU、GPU功耗
- 少用定时器
- 优化IO操作（避免频繁写入小数据，批量写入；使用dispatch_io操作文件；数据量比较大时使用数据库）
- 网络优化（压缩网络数据；使用缓存；使用断点续传；用户可取消未响应请求；批量传输）
十六、App的加载
- 装载App的可执行文件，递归加载所有依赖的动态库
- 调用map_images进行可执行文件内容的解析和处理
- 在load_images中调用call_load_methods，调用所有Class和Category的+load方法
- 进行各种objc结构的初始化（注册Objc类，初始化类对象等等）
- 调用C++静态初始化器和__attribute__((constructor))修饰的函数
十七、启动优化
- 减少动态库
- 减少Objc类、分类、Selector数量
- 减少C++虚函数数量
- Swift尽量使用struct
- +initialize和dispatch_once取代__attribute__((constructor))、C++静态构造器、Objc的+load