iOS面试100题

一、Objective-C & Swift 基础

1. ★ Objective-C 中 #import 和 #include 的区别？

答案：

  • #import：自动防止重复包含，OC推荐使用。
  • #include：需配合 #ifndef 避免重复包含，C/C++中使用。

2. Swift 中 struct 和 class 的核心区别？

答案：

  • struct：值类型，栈存储，不可继承。
  • class：引用类型，堆存储，支持继承。

3. @property (nonatomic, copy) 中 copy 的作用？

答案：
防止可变对象（如 NSMutableString）被篡改，深拷贝为不可变对象。

4. Swift 的 optional 本质是什么？

答案：
枚举类型：

enum Optional<Wrapped> { case none; case some(Wrapped) }

5. __block 关键字在 Block 中的作用？

答案：
允许 Block 内修改外部局部变量（默认捕获的变量是只读的）。

6. ★ weak 和 unowned 的区别？

答案：

  • weak：对象释放后自动置 nil，必须为 Optional。
  • unowned：对象释放后不置 nil，访问会崩溃，性能稍高。

7. Swift 中 final 关键字的作用？

答案：
禁止类或方法被继承/重写，提高性能（静态派发）。

8. @synthesize 和 @dynamic 的区别？

答案：

  • @synthesize：编译器自动生成 getter/setter 和实例变量。
  • @dynamic：开发者需手动实现存取方法（如 Core Data 模型）。

9. performSelector: 为什么可能引发内存问题？

答案：
可能因 ARC 无法识别方法返回值类型，导致内存泄漏或过早释放。

10. Swift 协议中 associatedtype 的作用？

答案：
定义协议中的泛型占位类型，允许实现时指定具体类型：

protocol Container { associatedtype Item; func add(_ item: Item) }

二、内存管理

11. ★ ARC 下哪些情况会导致循环引用？

答案：

  • 对象互相强引用（如 A 强持有 B，B 强持有 A）。
  • Block 强持有 self 且 self 强持有 Block。

12. NSTimer 如何避免内存泄漏？

答案：

  • 使用 weak self。
  • 手动调用 invalidate() 并置 nil。

13. autoreleasepool 的使用场景？

答案：
循环中创建大量临时对象时减少内存峰值（如解析 JSON 数组）。

14. ★ CADisplayLink 和 NSTimer 的内存管理区别？

答案：

  • CADisplayLink：与屏幕刷新率同步，需手动移除 RunLoop。
  • NSTimer：需手动 invalidate，否则可能泄漏。

15. CFRelease 在 ARC 环境是否需要调用？

答案：
需要，Core Foundation 对象不受 ARC 管理。

16. __unsafe_unretained 的使用风险？

答案：
对象释放后指针不置 nil，访问会野指针崩溃。

17. 如何检测 iOS 应用的内存泄漏？

答案：

  • Xcode Debug Memory Graph。
  • Instruments 的 Leaks 工具。

18. ★ dealloc 方法中不能调用什么？

答案：

  • 不能调用 [super dealloc]（ARC 禁止）。
  • 避免访问 __weak 变量（可能已释放）。

19. NSMapTable 和 NSDictionary 的内存特性区别？

答案：

  • NSMapTable：可配置弱引用键/值（如 NSPointerFunctionsWeakMemory）。
  • NSDictionary：始终强引用键和值。

20. UIGraphicsBeginImageContext 后是否需要手动释放内存？

答案：
需要，调用 UIGraphicsEndImageContext() 释放上下文。

三、多线程与GCD（续）

21. GCD的dispatch_barrier_async作用？

答案：
在并发队列中充当“栅栏”，确保屏障前的任务全部完成后，才执行屏障后的任务。常用于多线程读写安全。

let queue = DispatchQueue(label: "com.test", attributes: .concurrent)  
queue.async { /* 读操作 */ }  
queue.async(flags: .barrier) { /* 写操作 */ } // 确保写操作独占

22. NSOperation相比GCD的优势？

答案：

  • 支持任务依赖（addDependency）。
  • 可取消（cancel()）、暂停（isSuspended）和设置优先级（queuePriority）。
  • 更面向对象，适合复杂任务管理。

23. 多线程读写问题如何解决？

答案：

  • GCD方案：dispatch_barrier_async + 并发队列。
  • 锁方案：os_unfair_lock（iOS 10+）或 NSLock。
  • Swift方案：Actor（Swift 5.5+）。

24. 主队列（main queue）和全局队列（global queue）的区别？

答案：

  • 主队列：串行，UI更新必须在此队列执行。
  • 全局队列：并发，分优先级（.default、.background等），适合耗时任务。

25. dispatch_once的实现原理？

答案：
通过静态变量和原子操作确保代码块仅执行一次（Swift中废弃，改用静态属性或lazy）。

class Singleton {  
    static let shared = Singleton() // 替代dispatch_once  
}

四、网络通信

31. HTTPS握手流程？

答案：

  1. ClientHello：客户端发送支持的加密套件列表。
  2. ServerHello：服务端选择加密套件并返回证书。
  3. 密钥交换：客户端验证证书后生成预主密钥（Premaster Secret）。
  4. 加密通信：双方使用对称加密（如AES）传输数据。

32. NSURLSession的delegate和completionHandler区别？

答案：

  • Delegate：适合大文件下载（实时回调进度），需遵守协议。
  • CompletionHandler：简单请求，回调在主线程，代码更紧凑。

33. 如何优化HTTP/2的多路复用？

答案：

  • 减少域名分片（避免DNS查询）。
  • 使用长连接（Keep-Alive）。
  • 压缩请求头（HPACK算法）。

34. TCP粘包问题如何解决？

答案：

  • 固定长度：每条消息定长（如1024字节）。
  • 分隔符：用特殊字符（如\n）分割消息。
  • 长度前缀：消息头声明长度（如4字节表示消息体大小）。

35. WebSocket和HTTP的长连接区别？

答案：

  • HTTP长连接：基于TCP，仍需每次携带完整Header。
  • WebSocket：全双工通信，首次握手后无需重复Header，适合实时聊天。

五、UI与动画

41. layoutIfNeeded和setNeedsLayout的区别？

答案：

  • setNeedsLayout：标记视图需要更新布局，异步执行。
  • layoutIfNeeded：立即强制更新布局（常用于动画中同步布局）。

42. drawRect:的性能优化技巧？

答案：

  • 避免频繁调用：用CALayer替代自定义绘制。
  • 限制绘制区域：setNeedsDisplayInRect(_:)。
  • 离屏渲染优化：使用shouldRasterize缓存复杂图层。

43. UITableView复用机制原理？

答案：
通过reuseIdentifier从复用池获取闲置Cell，减少频繁创建销毁。

// 复用池逻辑伪代码  
func dequeueReusableCell(withIdentifier: String) -> UITableViewCell? {  
    if let cell = reusePool[identifier]?.popLast() {  
        return cell // 从池中取出  
    }  
    return nil  
}

44. 离屏渲染（Offscreen Rendering）的触发条件？

答案：

  • 圆角+裁剪（cornerRadius + masksToBounds）。
  • 阴影（shadowPath未设置时）。
  • 高斯模糊（UIVisualEffectView）。

45. Core Animation和UIView动画的区别？

答案：

  • UIView动画：基于CALayer的封装，自动处理图层属性。
  • Core Animation：更底层，可控制动画暂停、反转、插值。

六、性能优化

51. Instruments中Time Profiler的使用技巧？

答案：

  • 勾选Hide System Libraries：聚焦App代码耗时。
  • 检查Heavy Stack Trace：定位耗时函数调用链。

52. 如何降低App启动时间？

答案：

  • 减少动态库：合并或静态化。
  • 延迟初始化：非必要任务放到首屏渲染后。
  • 二进制重排：调整函数布局减少Page Fault。

六、性能优化（续）

53. UIImage加载大图的内存优化方案？

答案：

  • 分块加载：使用CGImageSourceCreateThumbnailAtIndex生成缩略图。
  • 降采样：通过CGImageSource设置kCGImageSourceShouldCacheImmediately为false。
  • 内存映射：用mmap读取文件（适合极大型图片）。
let options = [kCGImageSourceShouldCache: false] as CFDictionary  
let source = CGImageSourceCreateWithURL(url as CFURL, options)!

54. ★ UITableView滚动卡顿的排查步骤？

答案：

  1. 检查离屏渲染：用Core Animation工具检测黄色警告。
  2. 分析主线程阻塞：Time Profiler定位耗时方法。
  3. 优化Cell布局：避免动态计算高度（缓存systemLayoutSizeFitting结果）。
  4. 减少图层混合：确保Cell背景色不透明（backgroundColor = .white）。

55. ARC环境下如何减少内存峰值？

答案：

  • 局部自动释放池：在循环内嵌套autoreleasepool。
  • 懒加载：延迟初始化大对象。
  • 图片缓存：用NSCache替代全局变量存储图片。

56. NSDateFormatter的性能优化技巧？

答案：

  • 全局缓存：静态共享一个NSDateFormatter实例（线程安全需加锁）。
  • 设置固定Locale：避免系统语言切换导致性能损耗。
static let sharedFormatter: DateFormatter = {  
    let formatter = DateFormatter()  
    formatter.locale = Locale(identifier: "en_US_POSIX")  
    return formatter  
}()

57. 如何检测CPU使用率过高？

答案：

  • Instruments：CPU Profiler工具查看各线程占比。
  • 代码监控： 
    mach_task_self(), &threads)  
thread_info(threads[i], THREAD_BASIC_INFO, &info, &count)

58. ★ 离屏渲染的检测与优化方法？

答案：

  • 检测：Xcode调试面板勾选Color Offscreen-Rendered（黄色标记）。
  • 优化：
    • 用CAShapeLayer绘制圆角替代cornerRadius。
    • 预渲染静态内容为位图（UIGraphicsBeginImageContext）。

59. WebView白屏问题的解决方案？

答案：

  • 内存不足：监听didReceiveMemoryWarning，清理缓存。
  • 进程崩溃：WKWebView独立进程，需实现webViewWebContentProcessDidTerminate恢复。
  • 资源加载失败：检查本地HTML文件路径或CDN可用性。

60. APM（性能监控）需要采集哪些指标？

答案：

  • 基础指标：CPU、内存、FPS、启动耗时。
  • 网络指标：请求成功率、延迟、流量消耗。
  • Crash：堆栈符号化、发生场景（前后台）。

七、架构与设计模式

61. ★ MVC的缺点及改进方案？

答案：

  • 缺点：Controller臃肿、单元测试困难。
  • 改进：
    • MVVM：将业务逻辑抽到ViewModel。
    • VIPER：进一步拆分职责（Router、Interactor）。

62. MVVM中ViewModel的职责边界？

答案：

  • 负责：数据格式化、网络请求、业务逻辑。
  • 不负责：直接操作UI或持有View引用。

63. 如何实现组件化通信？（如URL Router）

答案：

  • URL路由：定义统一Scheme（如app://detail?id=1）。
  • 协议抽象：各组件暴露接口协议，依赖注入实现类。
protocol UserServiceProtocol { func getUser(id: Int) -> User }

64. ★ 单例模式的线程安全实现？

答案：

class Singleton {  
    static let shared = Singleton()  
    private init() {} // 防止外部实例化  
}

65. Delegate和Notification的使用场景区别？

答案：

  • Delegate：1对1精准回调（如UITableViewDelegate）。
  • Notification：1对多广播（如全局事件通知）。

66. 如何设计一个缓存模块？（如NSCache替代方案）

答案：

  • 内存缓存：NSCache（自动清理）。
  • 磁盘缓存：FileManager + 序列化（如Codable）。
  • LRU策略：链表+字典实现最近最少使用淘汰。

67. ★ 响应式编程（如Combine）的核心思想？

答案：

  • 数据流：将事件、状态封装为流（Publisher）。
  • 声明式：通过subscribe自动响应数据变化。

68. 依赖注入在iOS中的实践？

答案：

  • 构造函数注入： 
    class UserService {  
    init(api: APIClientProtocol) { ... }  
}
  • 属性注入：通过setter方法动态替换依赖。

69. 如何避免Massive ViewController？

答案：

  • 职责拆分：
    • 数据源抽离为单独类（如TableViewDataSource）。
    • 业务逻辑移到Presenter或Interactor。

70. Clean Architecture的分层逻辑？

答案：

  1. Entities：核心业务模型。
  2. Use Cases：业务规则封装。
  3. Interface Adapters：转换数据格式（如DTO）。
  4. Frameworks：UI、数据库等具体实现。

八、系统与安全

71. ★ 沙盒机制的目录结构及权限？

答案：

  • Documents：用户数据（iCloud同步）。
  • Library/Caches：缓存（系统可清理）。
  • tmp：临时文件（App重启可能删除）。

72. 如何防止API数据被抓包？

答案：

  • 证书绑定：URLSessionDelegate中校验服务器证书指纹。
  • 请求加密：敏感参数AES加密。

73. Keychain和UserDefaults的安全区别？

答案：

  • Keychain：加密存储（适合密码、Token）。
  • UserDefaults：明文存储（仅适合非敏感配置）。

74. ★ 越狱检测的常见方法？

答案：

  • 文件检测：检查/Applications/Cydia.app是否存在。
  • API检测：调用stat函数判断动态库注入。

75. App签名与证书的工作原理？

答案：

  1. 开发者生成私钥，苹果用公钥验证签名。
  2. 打包时嵌入embedded.mobileprovision文件。

76. 如何实现敏感逻辑的代码混淆？

答案：

  • LLVM混淆：编译时重命名符号（如-mllvm -fla）。
  • 字符串加密：运行时动态解密关键字符串。

77. ★ Biometric（指纹/面容）的集成步骤？

答案：

  1. 导入LocalAuthentication框架。
  2. 调用LAContext().evaluatePolicy()。

78. Universal Link的配置流程？

答案：

  1. 配置apple-app-site-association文件到HTTPS服务器。
  2. Xcode中开启Associated Domains能力。

79. 如何防御SQL注入？

答案：

  • 参数化查询： 
    let query = "SELECT * FROM Users WHERE id = ?"  
sqlite3_bind_int(stmt, 1, userID)

80. iOS系统权限的动态申请策略？

答案：

  • 按需申请：首次使用功能时弹出权限对话框。
  • 引导设置：被拒绝后跳转UIApplication.openSettingsURLString。

iOS面试问题答案整理（第81题到第100题）

九、Swift 高级特性（10题）

81. ★ 泛型在协议中的使用（associatedtype）？

答案：
associatedtype 是 Swift 协议中用于定义泛型关联类型的关键字。它允许协议声明一个或多个占位类型，由遵循该协议的类型在实现时指定具体类型。例如：

protocol Container {
    associatedtype Item
    var count: Int { get }
    mutating func append(_ item: Item)
}

遵循该协议的类型需要指定 Item 的具体类型，如 Int 或 String。

82. Result 类型的作用？

答案：
Result 是 Swift 标准库中的枚举类型，用于封装异步操作的成功或失败结果。其定义为：

public enum Result<Success, Failure: Error> {
    case success(Success)
    case failure(Failure)
}

它取代了传统的回调方式（如 (T?, Error?)），强制开发者显式处理成功和失败两种情况，避免遗漏错误处理。

83. Swift 中 反射（Mirror）的局限性？

答案：
Mirror 是 Swift 的反射机制，用于在运行时检查类型信息，但有以下局限性：

  1. 性能较差，不适合高频调用。
  2. 只能获取有限的类型信息（如属性名和值），无法修改属性或调用方法。
  3. 不支持获取泛型类型的具体参数信息。
  4. 无法访问 private 或 fileprivate 成员。

84. ★ @escaping 和 @nonescaping 的区别？

答案：

  • @nonescaping（默认）：闭包在函数返回前必须被调用，不能逃逸出函数作用域。编译器可以优化内存管理。
  • @escaping：闭包可能在函数返回后被调用（如存储为属性或异步回调）。需要显式标记，且闭包内引用 self 时必须捕获（如 [weak self]）。

85. Property Wrapper 的实现原理？

答案：
属性包装器（@propertyWrapper）通过包装属性的存储逻辑来复用代码。例如：

@propertyWrapper
struct Trimmed {
    private var value: String = ""
    var wrappedValue: String {
        get { value }
        set { value = newValue.trimmingCharacters(in: .whitespaces) }
    }
}

使用时：

@Trimmed var name: String // 自动去除首尾空格

86. Swift 与 Objective-C 混编的注意事项？

答案：

  1. 兼容性：Swift 类需继承 NSObject 或标记 @objc 才能在 Objective-C 中使用。
  2. 命名冲突：避免使用 Swift 特有语法（如元组）暴露给 Objective-C。
  3. 桥接文件：通过 {ProjectName}-Bridging-Header.h 导入 Objective-C 头文件。
  4. 类型映射：如 Swift 的 String 对应 Objective-C 的 NSString。

87. ★ async/await 如何替代回调地狱？

答案：
async/await 是 Swift Concurrency 的特性，通过同步写法处理异步代码。例如：

func fetchData() async throws -> Data {
    let (data, _) = try await URLSession.shared.data(from: url)
    return data
}

替代传统嵌套回调，代码更简洁，错误处理更直观（直接使用 try/catch）。

88. Swift Concurrency 的 Actor 作用？

答案：
Actor 是 Swift 中用于线程安全的类型，通过隔离数据访问避免竞态条件：

actor Counter {
    private var value = 0
    func increment() { value += 1 }
}

访问 Actor 的方法必须使用 await，确保串行执行。

89. Lazy 属性的线程安全性？

答案：
Swift 的 lazy 属性不是线程安全的。首次访问时若多个线程同时调用，可能导致初始化多次。解决方案：

  1. 使用 DispatchQueue 加锁。
  2. 改用 static let（线程安全的单例初始化）。

90. Swift 中 KVO 的实现方式？

答案：
Swift 通过 @objc dynamic 标记属性和继承 NSObject 来支持 KVO：

class Observed: NSObject {
    @objc dynamic var value: String = ""
}
let observer = observed.observe(\.value, options: [.new]) { _, change in
    print("New value: \(change.newValue ?? "")")
}

十、综合场景（10题）

91. ★ 如何实现 Dark Mode 动态切换？

答案：

  1. 颜色与图片：使用 UIColor(dynamicProvider:) 和 UIImageAsset 定义动态资源。
  2. 监听模式变化：通过 traitCollectionDidChange(_:) 响应系统模式变化。
  3. 强制切换： 
    window.overrideUserInterfaceStyle = .dark // 或 .light
  4. 自定义模式：结合 UserDefaults 存储用户偏好。

92. 国际化 的完整实现流程？

答案：

  1. 字符串本地化：将文本放入 Localizable.strings 文件，按语言分组（如 en.lproj、zh-Hans.lproj）。
  2. 图片本地化：在 Assets.xcassets 中为图片设置不同语言版本。
  3. 代码调用： 
    NSLocalizedString("key", comment: "")
  4. 动态切换语言：需重启 App 或手动刷新 UI。

93. App 从点击图标到启动完成的流程？

答案：

  1. 系统加载：内核加载 Mach-O 可执行文件，动态链接器加载依赖库。
  2. 运行时初始化：调用 +load 和 +initialize 方法（Swift 中已废弃）。
  3. main() 函数：执行 UIApplicationMain，创建 AppDelegate。
  4. 生命周期回调：调用 application(_:didFinishLaunchingWithOptions:)。
  5. 主线程 RunLoop：启动事件循环，显示 LaunchScreen，加载根视图控制器。

94. ★ Crash 日志的符号化解析步骤？

答案：

  1. 获取日志：从设备（Xcode -> Window -> Devices）或第三方平台（如 Firebase）。
  2. 匹配符号文件（dSYM）：确保 UUID 一致（通过 dwarfdump --uuid 检查）。
  3. 符号化： 
    atos -arch arm64 -o AppName.app.dSYM -l 0x100000000 0x100003000
  4. 工具辅助：使用 Xcode 的 symbolicatecrash 脚本或第三方服务。

95. 如何实现 增量更新（热更新）？

答案：

  1. JavaScriptCore/JSI：通过 React Native 或自研引擎下发 JS 脚本。
  2. 二进制补丁：使用 bsdiff 生成差异文件，客户端合并（需审核合规）。
  3. 服务器控制：动态配置资源或业务逻辑（如 A/B 测试）。
  4. 注意事项：苹果禁止下载可执行代码，需确保符合 App Store 政策。

96. App Clips 的开发注意事项？

答案：

  1. 大小限制：压缩资源至 10MB 以内。
  2. 功能精简：仅保留核心功能（如支付、扫码）。
  3. 关联体验：配置 Associated Domains 和 Universal Links。
  4. 生命周期：数据存储使用 NSUserActivity 或共享容器。

97. ★ Widget 的数据共享方案？

答案：

  1. App Groups：启用 Capability，使用 UserDefaults(suiteName:) 或 FileManager 共享容器。
  2. Timeline Provider：通过 Intent 配置动态数据。
  3. 网络请求：Widget 内直接发起请求（需精简数据量）。
  4. 刷新策略：合理设置 Timeline 的刷新频率。

98. 如何优化 App Store 审核通过率？

答案：

  1. 遵守指南：避免私有 API、隐藏功能。
  2. 元数据完整：提供清晰的截图和描述。
  3. 测试账号：审核人员可访问所有功能。
  4. 崩溃修复：确保提交版本稳定。
  5. 快速响应：若被拒，针对性修改后重新提交。

99. SwiftUI 与 UIKit 的混合开发技巧？

答案：

  1. 嵌入 SwiftUI：使用 UIHostingController 包装 View。 
    let vc = UIHostingController(rootView: ContentView())
  2. 嵌入 UIKit：通过 UIViewRepresentable 或 UIViewControllerRepresentable 包装。
  3. 数据同步：使用 @ObservedObject 或 @StateObject 共享状态。

100. 如何设计一个 高性能日志系统？

答案：

  1. 异步写入：使用 DispatchQueue 分离日志记录与主线程。
  2. 分级过滤：支持 Error、Debug 等级别，按需输出。
  3. 内存缓冲：批量写入磁盘，减少 I/O 操作。
  4. 崩溃保护：通过 mmap 或原子操作避免日志损坏。
  5. 符号化：集成崩溃堆栈的离线解析功能。
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