MST

星途 面试题库

面试题:Objective-C的UIKit框架与多线程编程的深度融合

在使用Objective-C的UIKit框架开发应用时,结合多线程编程实现一个实时更新UI的复杂数据展示功能,例如股票行情的实时图表展示。要求说明整体架构设计、线程同步机制以及如何避免UIKit在多线程环境下的常见问题。
49.9万 热度难度
编程语言Objective-C

知识考点

AI 面试

面试题答案

一键面试

整体架构设计

  1. 数据获取层
    • 使用一个独立的线程(通常是后台线程)来从数据源(如网络接口获取股票行情数据)。可以使用NSURLSession在后台线程发起网络请求。例如:
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"股票行情数据接口地址"];
        NSURLSessionDataTask *task = [session dataTaskWithURL:url completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            if (!error && data) {
                // 处理获取到的数据
            }
        }];
        [task resume];
    });
    
  2. 数据处理层
    • 同样在后台线程对获取到的数据进行处理,比如解析JSON格式的股票行情数据,转化为适合图表展示的数据结构。例如,如果是JSON数据,可以使用NSJSONSerialization
    NSError *jsonError;
    NSDictionary *jsonDict = [NSJSONSerialization JSONObjectWithData:data options:NSJSONReadingMutableContainers error:&jsonError];
    if (!jsonError) {
        // 进一步处理数据,提取价格、时间等信息
    }
    
  3. UI展示层
    • UIKit的更新必须在主线程进行。将处理好的数据传递到主线程,使用主线程更新UI。例如,如果使用UITableView展示股票行情数据:
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 更新UITableView的数据源并刷新表格
        [self.tableView reloadData];
    });
    
    • 如果是图表展示,可以使用Core Plot等图表库,同样在主线程更新图表的数据源并触发重绘。

线程同步机制

  1. 信号量(Dispatch Semaphore)
    • 用于控制对共享资源的访问。例如,如果在数据处理层和UI展示层之间共享一个数据结构(如存储股票行情数据的数组),可以使用信号量来确保在数据处理线程更新数据结构时,UI线程不会同时访问导致数据不一致。
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    // 在数据处理线程更新数据前
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    // 更新共享数据结构
    [sharedDataArray addObject:newStockData];
    // 完成更新后
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    
    • 在UI线程访问共享数据结构前也进行相同的dispatch_semaphore_waitdispatch_semaphore_signal操作。
  2. 队列同步(Dispatch Queue)
    • 可以使用串行队列来处理共享资源。将对共享资源的所有操作都放在同一个串行队列中执行,这样可以避免多线程同时访问共享资源的冲突。例如:
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.example.stockDataQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        // 处理共享资源的操作,如更新股票行情数据
    });
    

避免UIKit在多线程环境下的常见问题

  1. 主线程更新UI
    • 永远记住UIKit的更新操作(如视图的创建、修改、移除等)必须在主线程执行。如上述架构设计中,所有涉及UI更新的代码都放在dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{... })块内。
  2. 数据一致性
    • 使用上述的线程同步机制(信号量、队列同步等)来确保在多线程环境下共享数据的一致性。避免UI线程读取到不完整或正在被修改的数据。
  3. 内存管理
    • 在多线程环境下,注意对象的内存管理。例如,确保在一个线程释放对象前,其他线程没有在使用该对象。可以结合自动引用计数(ARC)和线程同步机制来保证内存安全。如果手动管理内存(MRC),在释放对象前要确保没有其他线程持有该对象的引用。
  4. 死锁避免
    • 在使用线程同步机制(如信号量)时,要注意避免死锁。例如,确保获取锁(信号量)的顺序在不同线程中一致,避免循环等待锁的情况。如果有多个锁,按照固定顺序获取锁可以有效防止死锁。