iOS知识汇总

_我和你一样

1.网络

1.网络七层协议有哪些？

物理层：

主要功能：传输比特流；
典型设备：集线器、中继器；
典型协议标准和应用：V.35、EIA/TIA-232

数据链路层：

主要功能：保证无差错的疏忽链路的
典型设备：交换机、网桥、网卡
典型协议标准和应用：802.2、802.3ATM、HDLC、FRAME RELAY

网络层：

主要功能：路由、寻址
典型设备：路由器
典型协议标准和应用：IP、IPX、APPLETALK、ICMP

传输层：

主要功能：端到端控制
典型设备：网关
典型协议标准和应用：TCP、UDP、SPX

会话层：

主要功能：会话的建立和结束
典型设备：网关
典型协议标准和应用：RPC、SQL、NFS、X WINDOWS、ASP

表示层：

表示层相当于一个东西的表示，表示的一些协议，比如图片声音视频MPEG等
主要功能：数据表示、压缩和加密
典型设备：网关
典型协议标准和应用：ASCLL、PICT、TIFF、JPEG｜MPEG

应用层：

主要功能：应用接口、应用程序
典型设备：网关
典型协议标准和应用：TELNET、FTP、HTTP

2.Http 和 Https 的区别？Https为什么更加安全？

区别：

• HTTP是明文传输， https是基于SSL进行的加密传输、有身份验证环节，更加安全
  
• HTTP默认端口号是80，HTTPS默认端口号是443
  
• HTTPS需要CA证书，极少免费。
  

安全的原因：HTTPS是基于SSL(安全套接字)和TLS(传输层安全)，对网络进行加密处理，保障数据的完整性，更加安全。

3.HTTPS的连接建立流程

HTTPS为了兼顾安全与效率，同时使用了对称加密和非对称加密。在传输中涉及到3个密钥：服务端到公钥和私钥用于非对称加密，客户端生成的随机密钥用来进行对称加密
如图HTTPS连接过程大致分为8步

• 客户端访问HTTPS连接：客户端把安全协议版本号、客户端支持的加密算法列表、随机数C发给服务端。
  
• 服务端发送证书给客户端：服务端接受密钥算法配件后，会和自己支持的加密算法列表进行对比，如果不符合则断开连接。否则会在该算法列表中选择一种对称算法(如AES)、一种公钥算法(如具有特定密钥长度的RSA)和一种MAC算法发给客户端。服务端有一个密钥对（公钥和私钥）用来进行非对称加密使用，服务端保存着私钥，公钥可以发送给任何人。在发送加密算法的同时还会把数字证书和随机数S发送给客户端
  
• 客户端验证server证书：客户端会对server公钥进行检查，验证其合法性，如果公钥有问题，那么HTTPS传输就无法继续。
  
• 客户端组装会话密钥：如果公钥合格，那么客户端就会用服务端公钥来生成一个前主密钥(Pre-Master Secret,PMS),并通过该前主密钥和随机数C、S来组装成会话密钥
  
• 客户端将前主密钥发送给服务端：通过服务端端公钥对前主密钥进行非对称加密，发送给服务端
  
• 服务端通过私钥解密得到前主密钥：服务端接受到加密信息后，用私钥解密得到前主密钥。
  
• 服务端组装会话密钥：服务端通过前主密钥和随机数C、S来组装会话密钥。至此，服务端和客户端都已经知道了用于此次会话都都主密钥。
  
• 数据传输：客户端收到服务器发送来的秘文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。同理，服务端收到客户端发送的秘文，用服务端密钥进行对称解密得到客户端发送的数据。
  

4.解释一下 三次握手 和 四次挥手

• 
  

  
  
  • 三次握手：
    
    
    • 客户端向服务端发送SYN同步报文
      
    • 服务端收到SYN同步报文后，会返回给客户端SYN同步报文和ACK确认报文
      
    • 客户端向服务端发送ACK确认报文，此时客户端和服务端的连接正式建立
      
    
    
  • 建立连接：
    
    
    • 这个时候客户端就可以通过HTTP请求报文向服务端发送数据
      
    • 服务端收到客户端的请求之后，向客户端回复HTTP响应报文
      
    
    
  • 四次挥手：当客户端和服务端的连接想要断开的时候，要经历四次挥手的过程，客户端和服务端双方都要知道结束了。
    
    
    • 先由客户端向服务端发送FIN结束报文
      
    • 服务端会返回给客户端ACK确认报文。此时，由客户端发起的断开连接已经完成。
      
    • 服务端会发送给客户端FIN结束报文和ACK确认报文。
      
    • 客户端会返回ACK确认报文到服务端，至此，由服务端方向的断开连接已经完成。
      
    
    

  
  

5.TCP 和 UDP的区别

TCP:面向连接、传输可靠(保证数据正确性、保证数据顺序)，用于传输大量数据(流模式),速度慢、建立连接需要开销较多(时间、系统资源)
UDP:面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快

6.Cookie和Session

Cookie:cookie主要用来记录用户状态，区分用户，状态保存在客户端。cookie功能需要浏览器支持。如果浏览器不支持cookie(如大部分手机中的浏览器)或者把cookie禁用了，cookie功能就会失效。

• cookie的使用：首次访问某网站时，客户端会发送一个HTTP请求到服务器，服务器发送一个HTTP响应到客户端，其中包含set-cookie头部；客户端再发送HTTP请求时，包含cookie头部，服务端返回HTTP响应到客户端；隔断时间再访问时，客户端会直接发包含cookie头部的http请求，服务端响应客户端
  
• cookie的修改和删除：在修改cookie的时候，只需要新cookie覆盖旧cookie即可，在覆盖的时候，由于cookie具有不可跨域名性，主要name、path、domain需与原cookie一致。删除cookie也一样，设置cookie的过期时间为过去的一个时间点或者maxage=0即可。
  
• cookie的安全：cookie的使用存在争议，因为它被认为是对用户隐私的侵害，并且cookie并不安全。http协议不仅是无状态的，而且是不安全的，使用http协议的数据使用明文在网络传播有被截获的可能。如果不希望cookie在http非安全协议中传输可以设置cookie的Secure属性为true，浏览器只会在https和ssl等安全协议中传输此类cookie。Secure属性并不能对cookie内容加密，因而不能保证却对安全。如果需要提高安全性，需要在程序中对cookie进行加解密。除了Secure属性，也可设置cookie为httponly，如果设置此属性，那么通过js脚本将无法读取到cookie信息，能有效防止XSS攻击(跨站脚本攻击)
  

Session：是服务端使用的 一种记录客户端状态的机制。使用上比cookie简单，响应的增加了服务器的存储压力。不同于cookie保存在客户端浏览器中，session保存在服务器上，客户端访问浏览器时，服务端把客户端信息以某种形式记录在服务器上，这就是session。客户端浏览器再次访问时只需要从该session 中查找该客户的状态就可以了。
当程序需要为某个客户端的请求创建session时，会先检索客户端的请求里是否包含session表示（称为sessionid）如果包含则说明之前已经为此客户端创建过会话，服务器就按标识把这个session检索出来使用，检索不到会新建一个。如果客户端请求不包含会话标识，服务端会创建一个session并生成关联的会话id，这个sessionid将在本次响应中返回给客户端保存。

• cookie和session的区别
  
  
  
  • cookie存储在客户端浏览器上，session数据存在服务器上
    
  • cookie相比session不是很安全
    
  • session会在一定时间内保存在服务器上，当访问增多会占用服务器性能，考虑减轻服务器性能可以使用cookie
    
  • 单个cookie保存数据不能超过4k，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个。而session没有限制
    
  • 所以可以将登陆等重要信息存放session，其他如果需要保留可以放在cookie中
    
  
  

7.DNS是什么？

域名系统：domain name system， 用于 主机名到ip地址到转换。
因特网上的主机可以用多种方式标识，比如主机名或ip地址。主机名比如www.baidu.com 这种方式便于人们记忆和接受，但这种长度不一没有规律的字符串不方便路由器处理。路由器比较热衷于 定长的有清晰层次结构的ip地址。为了这种这两种方式，我们需要一种能进行主机名到ip地址转换到服务，这就是域名系统DNS。
DNS是一个由分层的DNS服务器实现的分布式数据库。一个使得主机能够查询分布式数据库的应用层协议： DNS服务器通常是运行BIND软件的UNIX机器，DNS协议运行在UDP上使用53号端口。DNS通常是由其他应用层协议所使用的，包括HTTP、SMTP等。其作用是将用户提供的主机名解析为ip地址。DNS的一种简单设计就是在因特网上只使用一个DNS服务器，该服务器包含所有的映射。很明显这种设计有很大问题：单点故障：如果该DNS服务器崩溃全世界网络随之瘫痪；通信容量：单个DNS服务器必须处理所有的DNS查询；远距离的集中式数据库：单个DNS服务器必须面对所有用户，距离过远会有严重时延。维护：该数据库过于庞大，还需要对新添加的主机频繁更新。所以DNS被设计成了一个分布式、层次数据库。

8.DNS解析过程

以www.163.com为例:

• 客户端打开浏览器，输入一个域名。比如输入www.163.com，这时，客户端会发出一个DNS请求到本地DNS服务器。本地DNS服务器一般都是你的网络接入服务器商提供，比如中国电信，中国移动。
  
• 查询www.163.com的DNS请求到达本地DNS服务器之后，本地DNS服务器会首先查询它的缓存记录，如果缓存中有此条记录，就可以直接返回结果。如果没有，本地DNS服务器还要向DNS根服务器进行查询。
  
• 根DNS服务器没有记录具体的域名和IP地址的对应关系，而是告诉本地DNS服务器，你可以到域服务器上去继续查询，并给出域服务器的地址。
  
• 本地DNS服务器继续向域服务器发出请求，在这个例子中，请求的对象是.com域服务器。.com域服务器收到请求之后，也不会直接返回域名和IP地址的对应关系，而是告诉本地DNS服务器，你的域名的解析服务器的地址。
  
• 最后，本地DNS服务器向域名的解析服务器发出请求，这时就能收到一个域名和IP地址对应关系，本地DNS服务器不仅要把IP地址返回给用户电脑，还要把这个对应关系保存在缓存中，以备下次别的用户查询时，可以直接返回结果，加快网络访问。
  

2.多线程

1.进程与线程分别是什么意思？

进程是系统中正在运行的程序，就是一段程序的执行过程，我们可以理解为手机上一个正在运行的app。进程是操作系统分配资源的基本单元。每个进程之间相互独立，每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内，拥有独立运行所需的全部资源。
线程是程序执行的最小单元，是进程中的一个实体。一个进程想要执行任务必须至少有一条线程。应用程序启动时，系统会默认开启一条线程，也就是主线程。
进程和线程的关系：线程是进程的执行单元，进程中的所有任务都是在线程中执行的；线程是CPU分配资源和调度的最小单元；一个程序可以对应多个进程，一个进程至少有一条线程；同一个进程内的线程共享进程资源。

2.什么是多线程？

一个进程至少有一个线程，如果有多个线程在执行就是多线程。多线程的实现原理，如果是单核CPU，则是CPU在多个线程之间快速切换，造成多个线程同时执行的假象。如果是多核CPU，就真的可以实现多个线程同时执行。多线程的目的是为了同步完成多项任务，通过提高系统资源的利用率来提高工作效率。

3.多线程的优点和缺点有哪些？

优点：能适当的提高程序的执行效率；能适当提高资源的利用率（CPU、内存利用率）
缺点：每个线程都有一定的开销，从而影响性能。不仅有创建时的时间开销，还有消耗内存。每个线程大约消耗1kb的内核内存空间，用于存储与线程有关的数据结构和属性，这块儿内存是联动内存，无法被分页。此外还占用一定的栈空间，默认主线程占1M，子线程占512k，注意完整的栈不会被立即创建，实际消耗的栈空间随着使用而增加，如果开启大量线程，会占用大量内存空间降低程序性能；线程越多CPU调度线程的开销就越大。程序设计更加复杂比如线程之间的通信多线程的数据共享等。

4.多线程的 并行 和 并发 有什么区别？

并行：充分利用计算机的多核，在多个线程上同步进行
并发：CPU快速切换线程，让人感觉在同步进行

5.iOS中实现多线程的几种方案，各自有什么特点？

NSThread 面向对象，需手动创建线程，但不需要手动销毁。自线程间通信很难；
GCD C语言，充分利用了设备的多核，自动管理线程生命周期。比NSOperation高效；
NSOPeration 基于GCD封装，更加面向对象。比GCD多了一些功能，比如设置最大并发数，可以监控任务状态，轻松设置任务依赖等。

6.多个网络请求完成后如何执行？
<blockquote>

• 使用GCD的任务组
  

创建一个任务组 dispatch_group_t,每次网络请求前先进入组 dispatch_group_enter，请求回调后再离开组 dispatch_group_leave。进入和离开必须成对使用，否则组会一直存在。当所有enter都leave之后，会执行组通知dispatch_group_notify的block。

• 使用GCD的信号量
  

信号量是基于计数器的一种多线程同步机制。如果信号计数大于1，计数-1返回，程序继续执行。如果计数为0则等待。
增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore)为计数+1操作。dispatch_semaphore_wait(sema,DISPATCH_TIME_FOREVER)为设置等待的时间，这里设置的是一直等待。
创建信号量为0，等待。等10个网络请求都完成了，信号量dispatch_semaphore_signal计数为1，然后计数-1返回。
ProtoBuf），如果可能建议使用 ProtoBuf。
如果请求的返回数据相同，可以使用 NSCache 进行缓存
使用断点续传，避免因网络失败后要重新下载。</p>网络不可用的时候，不尝试进行网络请求
长时间的网络请求，要提供可以取消的操作
采取批量传输。下载视频流的时候，尽量一大块一大块的进行下载，广告可以一次下载多个

• 定位层面的优化
  

如果只是需要快速确定用户位置，最好用 CLLocationManager 的 requestLocation 方法。定位完成后，会自动让定位硬件断电
如果不是导航应用，尽量不要实时更新位置，定位完毕就关掉定位服务
尽量降低定位精度，比如尽量不要使用精度最高的 kCLLocationAccuracyBest
需要后台定位时，尽量设置 pausesLocationUpdatesAutomatically 为 YES，如果用户不太可能移动的时候系统会自动暂停位置更新
尽量不要使用 startMonitoringSignificantLocationChanges，优先考虑 startMonitoringForRegion:

• 硬件检测优化
  

用户移动、摇晃、倾斜设备时，会产生动作(motion)事件，这些事件由加速度计、陀螺仪、磁力计等硬件检测。在不需要检测的场合，应该及时关闭这些硬件
5.Runloop

1.Runloop 和线程的关系？

一个线程对应一个runloop，主线程的runloop时默认开启的，子线程的runloop以懒加载的形式创建。runloop存储在一个全局的可变字典中，线程是key，runloop是value。

2.RunLoop的运行模式

runloop的运行模式一共有5种，runloop只会运行在一个模式下，要切换模式，就要暂停当前的模式，重新启动一个运行模式
- kCFRunLoopDefaultMode, App的默认运行模式，通常主线程是在这个运行模式下运行
- UITrackingRunLoopMode, 跟踪用户交互事件（用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他Mode影响）
- kCFRunLoopCommonModes, 伪模式，不是一种真正的运行模式
- UIInitializationRunLoopMode：在刚启动App时第进入的第一个Mode，启动完成后就不再使用
-GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统内部事件，通常用不到

3.runloop内部逻辑？
实际上 RunLoop 就是这样一个函数，其内部是一个 do-while 循环。当你调用 CFRunLoopRun() 时，线程就会一直停留在这个循环里；直到超时或被手动停止，该函数才会返回。
内部逻辑：

• 
  
  
  
  • 如果是 Timer 事件，处理 Timer 并重新启动循环，跳到第 2 步
    
  • 如果输入源被触发，处理该事件（文档上是 deliver the event）
    
  • 如果 RunLoop 被手动唤醒但尚未超时，重新启动循环，跳到第 2 步
    
  • 事件到达基于端口的输入源（port-based input sources）(也就是 Source0)
    
  • Timer 到时间执行
    
  • 外部手动唤醒
    
  • 为 RunLoop 设定的时间超时
    
  
  
• 
  
  • 通知 Observer 已经进入了 RunLoop
    
  • 通知 Observer 即将处理 Timer
    
  • 通知 Observer 即将处理非基于端口的输入源（即将处理 Source0）
    
  • 处理那些准备好的非基于端口的输入源（处理 Source0）
    
  • 如果基于端口的输入源准备就绪并等待处理，请立刻处理该事件。转到第 9 步（处理 Source1）
    
  • 通知 Observer 线程即将休眠
    
  • 将线程置于休眠状态，直到发生以下事件之一
    
  • 通知 Observer 线程刚被唤醒（还没处理事件）
    
  • 处理待处理事件
    
  
  
• Source1 :基于mach_Port的,来自系统内核或者其他进程或线程的事件，可以主动唤醒休眠中的RunLoop（iOS里进程间通信开发过程中我们一般不主动使用）。mach_port大家就理解成进程间相互发送消息的一种机制就好, 比如屏幕点击, 网络数据的传输都会触发sourse1。
  • Source0 ：非基于Port的 处理事件，什么叫非基于Port的呢？就是说你这个消息不是其他进程或者内核直接发送给你的。一般是APP内部的事件, 比如hitTest:withEvent的处理, performSelectors的事件.
  
• 简单举个例子：一个APP在前台静止着，此时，用户用手指点击了一下APP界面，那么过程就是下面这样的：
  
• 我们触摸屏幕,先摸到硬件(屏幕)，屏幕表面的事件会被IOKit先包装成Event,通过mach_Port传给正在活跃的APP , Event先告诉source1（mach_port）,source1唤醒RunLoop, 然后将事件Event分发给source0,然后由source0来处理。
  

4.autoreleasePool 在何时被释放？

• app启动后，苹果在主线程的runloop中注册了两个observer，其回调都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
  
• 第一个observer监听的事件是Entry即将进入loop，其回调内会调用_objc_autoreleasePoolPush()创建自动释放池，其order是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
  
• 第二个observer监听了两个事件：beforewaiting准备进入休眠时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的释放池病创建新池；Exit即将退出Loop时调用_objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
  
• 在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。
  

• GCD 在Runloop中的使用？
  

• GCD由 子线程 返回到 主线程,只有在这种情况下才会触发 RunLoop。会触发 RunLoop 的 Source 1 事件。
  

6.AFNetworking 中如何运用 Runloop?
AFURLConnectionOperation 这个类是基于 NSURLConnection 构建的，其希望能在后台线程接收 Delegate 回调。
为此 AFNetworking 单独创建了一个线程，并在这个线程中启动了一个 RunLoop：
right);  int diff = left - right;  if (diff > 1 || diff < -1) return flase;  return IsBalanced(pRoot->left) && IsBalanced(pRoot->right);}方法2：
left,left) && IsBalanced_1(pRoot->right,right)){    diff=left-right;    if(diff < 1 || diff >= -1){      depth = left > right ? left + 1 : right + 1;      return true;    }  }  return false;}bool IsBalancedTree(TreeNode* pRoot){  int depth = 0;  return IsBalanced_1(pRoot,depth);}</ul>8.字符匹配 & 字符去重的方法
给你一个仅包含小写字母的字符串，请你去除字符串中重复的字母，使得每个字母只出现一次。需保证返回结果的字典序最小（要求不能打乱其他字符的相对位置）
1.什么叫字典序：26个英文字母的顺序
2.什么叫字符的相对位置，就是你只能删除重复的但是不能左右移动元素
我们来模拟下从第一个元素到最后一个元素的过程算法就出来了：
step1:c
step2:cb
step3:cba
step4:bac
step5:bacd
step6:acdb
按照我们的思维来写算法：定义一个结果集,依次遍历每个元素，结果集不存在就加入，如果存在就判断两个元素之间的元素有没有比当前元素小的，有的话就删掉之前的，比如bacdb，两个b之间有a比b小，所以要删掉之前的b，改成acdb
这里用另一个方法栈+标志来实现
说明：栈中存的元素满足两个条件之一就可以：1.元素都是递增的，2，当前元素在后续不在出现（过了这个村就没这个店了）
i) {                    memory2.put(stack.peek(), false);                    stack.pop();                } else {                    break;                }            }            //当循环完了后，当前节点肯定大于栈顶元素，入栈，记录该节点已经入栈了            stack.push(strArr);            memory2.put(strArr, true);        }    }    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();    while (!stack.empty()) {        stringBuilder.insert(0, stack.pop());    }    return stringBuilder.toString();} public static void main(String[] args) {    String result = removeDuplicateLetters("bacacca");    System.out.println(result);}9.算法

1.时间复杂度 / 空间复杂度
<ul>时间复杂度
<ul>时间频度：一个算法执行所消耗的时间，从理论上是不能算出来的，必须上机运行测试才能知道，但我们不可能也没有必要对每个算法都上机测试。只需要知道哪个算法花费时间最多哪个算法花费时间最少就可以了。并且一个算法花费时间与算法中语句的执行次数成正比。哪个算法中语句执行次数多，它花费时间就多。一个算法中语句执行次数称为语句频度或时间频度，记为T(n)
时间复杂度：一般情况下，算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n的某个函数，用T(n)表示，若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近于无穷大时，T(n)/f(n)的极限值为不等于0的常数，则称f(n)是T(n)的同数量级函数。记作T(n)=O(f(n)) 称O(f(n)) 为算法的渐进时间复杂度，简称时间复杂度。在各种不同算法中,若算法中语句执行次数为一个常数,则时间复杂度为O(1),另外,在时间频度不相同时,时间复杂度有可能相同,如T(n)=n2+3n+4与T(n)=4n2+2n+1它们的频度不同,但时间复杂度相同,都为O(n2).
按数量级递增排列,常见的时间复杂度有：
O(1)称为常量级，算法的时间复杂度是一个常数。
O(n)称为线性级，时间复杂度是数据量n的线性函数。
O(n²)称为平方级，与数据量n的二次多项式函数属于同一数量级。
O(n³)称为立方级，是n的三次多项式函数。
O(logn)称为对数级，是n的对数函数。
O(nlogn)称为介于线性级和平方级之间的一种数量级
O(2ⁿ)称为指数级，与数据量n的指数函数是一个数量级。
O(n!)称为阶乘级，与数据量n的阶乘是一个数量级。

它们之间的关系是：O(1)