面试题：设计一个Objective-C网络请求性能监测与分析工具的架构

整体架构

数据采集模块

设计思路：
- 利用Objective - C的AFNetworking或URLSession等网络框架的回调机制。例如，在AFNetworking中，可以通过自定义AFHTTPSessionManager的子类，重写其请求相关的方法（如dataTaskWithRequest:completionHandler:），在请求开始和结束时记录时间戳，以获取请求的耗时。
- 对于请求和响应的数据量，可以在数据传输过程中进行累加计算。如在AFNetworking的AFURLSessionManager的task:didSendBodyData:totalBytesSent:totalBytesExpectedToSend:代理方法中统计发送的数据量，在task:didCompleteWithError:方法中根据响应数据统计接收的数据量。
- 收集网络请求的状态码，通过AFNetworking的task:didCompleteWithError:方法获取NSHTTPURLResponse对象，从中提取状态码。
关键代码示例：

@interface CustomAFHTTPSessionManager : AFHTTPSessionManager
@end

@implementation CustomAFHTTPSessionManager

- (NSURLSessionDataTask *)dataTaskWithRequest:(NSURLRequest *)request completionHandler:(void (^)(NSURLResponse * _Nonnull, id  _Nullable, NSError * _Nullable))completionHandler {
    NSDate *startDate = [NSDate date];
    NSURLSessionDataTask *task = [super dataTaskWithRequest:request completionHandler:^(NSURLResponse * _Nonnull response, id  _Nullable responseObject, NSError * _Nullable error) {
        NSDate *endDate = [NSDate date];
        NSTimeInterval duration = [endDate timeIntervalSinceDate:startDate];
        // 记录耗时等数据
        NSHTTPURLResponse *httpResponse = (NSHTTPURLResponse *)response;
        NSInteger statusCode = httpResponse.statusCode;
        // 处理状态码等数据
        completionHandler(response, responseObject, error);
    }];
    return task;
}

@end

数据处理模块

设计思路：
- 对采集到的数据进行清洗和整理。例如，去除无效的请求记录（如耗时为0或数据量为负数的记录）。
- 按照不同的维度进行数据聚合和分析。可以按请求的URL、请求方法（GET、POST等）、状态码等维度进行分组，计算每组请求的平均耗时、最大耗时、最小耗时、数据量总和等统计指标。
- 采用多线程或队列的方式处理数据，以提高处理效率。比如，使用NSOperationQueue将数据处理任务放到后台线程执行，避免阻塞主线程。
关键代码示例：

// 假设采集的数据存储在一个数组中
NSArray *rawDataArray = @[/* 包含请求相关数据的对象数组 */];
NSMutableDictionary *groupedData = [NSMutableDictionary dictionary];
for (id dataObject in rawDataArray) {
    // 假设dataObject有url、method、statusCode、duration等属性
    NSString *key = [NSString stringWithFormat:@"%@_%@_%ld", dataObject.url, dataObject.method, (long)dataObject.statusCode];
    NSMutableArray *groupArray = groupedData[key];
    if (!groupArray) {
        groupArray = [NSMutableArray array];
        groupedData[key] = groupArray;
    }
    [groupArray addObject:dataObject];
}

// 计算统计指标
NSMutableDictionary *statistics = [NSMutableDictionary dictionary];
for (NSString *key in groupedData) {
    NSArray *groupArray = groupedData[key];
    NSTimeInterval totalDuration = 0;
    NSTimeInterval minDuration = DBL_MAX;
    NSTimeInterval maxDuration = 0;
    for (id dataObject in groupArray) {
        NSTimeInterval duration = dataObject.duration;
        totalDuration += duration;
        if (duration < minDuration) {
            minDuration = duration;
        }
        if (duration > maxDuration) {
            maxDuration = duration;
        }
    }
    NSTimeInterval averageDuration = totalDuration / groupArray.count;
    statistics[key] = @{@"averageDuration": @(averageDuration), @"minDuration": @(minDuration), @"maxDuration": @(maxDuration)};
}

展示模块

设计思路：
- 采用图表形式展示数据，如使用Core Plot或Charts等图表库。可以绘制柱状图展示不同URL或请求方法的平均耗时对比，折线图展示一段时间内请求耗时的变化趋势等。
- 提供可交互的界面，用户可以筛选数据，比如按时间段、状态码范围、URL关键字等进行筛选。同时，支持数据的导出功能，如导出为CSV文件，方便进一步分析。
- 可以使用UITableView或UICollectionView展示详细的请求记录，每个单元格展示一条请求的关键信息（如URL、耗时、状态码等），用户点击单元格可查看更详细的请求和响应数据。
关键代码示例（以Charts库绘制柱状图为例）：

// 假设statistics字典中的数据用于绘制柱状图
NSMutableArray *xAxisValues = [NSMutableArray array];
NSMutableArray *yAxisValues = [NSMutableArray array];
for (NSString *key in statistics) {
    [xAxisValues addObject:key];
    NSDictionary *stat = statistics[key];
    [yAxisValues addObject:stat[@"averageDuration"]];
}

BarChartView *barChartView = [[BarChartView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, self.view.bounds.size.width, 300)];
BarChartData *data = [[BarChartData alloc] initWithXVals:xAxisValues dataSets:@[/* 创建BarChartDataSet并添加yAxisValues */]];
barChartView.data = data;
[self.view addSubview:barChartView];

交互流程

数据采集到数据处理：数据采集模块在每次网络请求完成后，将采集到的原始数据（如请求耗时、数据量、状态码等）发送给数据处理模块。可以通过通知（NSNotificationCenter）或代理模式实现。例如，数据采集模块在请求完成时发送一个通知，数据处理模块监听该通知并接收原始数据。
数据处理到展示模块：数据处理模块完成数据的清洗、聚合和分析后，将处理后的数据（如统计指标、筛选后的数据等）传递给展示模块。可以通过视图模型（ViewModel）的方式，展示模块从视图模型获取数据并进行展示。例如，展示模块创建一个视图模型对象，数据处理模块将处理后的数据设置到视图模型中，展示模块根据视图模型的数据更新UI。

稳定性和准确性保证

稳定性

多线程处理：在数据采集和处理过程中，使用多线程或队列来避免阻塞主线程。如数据采集模块在网络请求的回调中可以将数据采集任务放到后台线程执行，数据处理模块使用NSOperationQueue将数据处理任务放到后台线程，保证应用在大规模请求场景下的流畅性。
异常处理：在数据采集模块中，对网络框架的回调进行全面的异常处理。如在AFNetworking的task:didCompleteWithError:方法中，不仅要处理网络请求失败的错误，还要对一些异常情况（如内存不足导致的请求中断等）进行适当处理，确保数据采集的稳定性。在数据处理模块中，对可能出现的空指针、数据格式错误等异常进行捕获和处理，避免程序崩溃。
资源管理：对于大规模请求场景下可能产生的大量数据，要进行合理的资源管理。如在数据采集模块中，定期清理不再需要的临时数据（如已经处理过的请求记录），在数据处理模块中，采用分批处理数据的方式，避免一次性加载过多数据导致内存溢出。

准确性

精确计时：在数据采集模块中，使用高精度的时间测量方法。如在记录请求开始和结束时间时，使用NSDate或CACurrentMediaTime等函数获取当前时间，确保请求耗时的测量准确。同时，要考虑不同设备和系统的时间精度差异，进行适当的校准。
数据校验：在数据采集模块中，对采集到的数据进行初步校验。如检查数据量是否为负数、状态码是否合法等。在数据处理模块中，对清洗和聚合后的数据再次进行校验，确保统计指标的计算准确无误。例如，在计算平均耗时等指标时，要确保参与计算的数据是有效的。
网络环境模拟与测试：在工具开发过程中，使用网络模拟工具（如Charles、Wireshark等）模拟各种复杂网络环境（如高延迟、丢包等），对工具进行充分测试，验证其在不同网络条件下数据采集和分析的准确性。同时，在实际应用场景中进行小规模的试点测试，收集反馈并不断优化工具，以保证在大规模请求场景下的准确性。

星途面试题库

面试题：设计一个Objective-C网络请求性能监测与分析工具的架构

知识考点

面试题答案

整体架构

数据采集模块

数据处理模块

展示模块

交互流程

稳定性和准确性保证

稳定性

准确性