面试题：Objective-C优化网络状态监测与智能调度的性能与资源消耗

内存管理优化

原理：在大规模并发网络请求时，频繁创建和销毁网络请求对象等会导致内存频繁分配和释放，产生内存碎片，影响性能。优化内存管理旨在减少不必要的内存分配和释放，提高内存使用效率。
实现思路：
- 对象复用：
  - 可以创建一个网络请求对象池，对于类似的网络请求（如相同域名、请求方法），复用已有的网络请求对象。在Objective-C中，可以使用NSMutableArray或NSCache来实现对象池。例如：

@interface NetworkRequestPool : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray<NSURLSessionDataTask *> *taskPool;
+ (instancetype)sharedPool;
- (NSURLSessionDataTask *)getTask;
- (void)returnTask:(NSURLSessionDataTask *)task;
@end

@implementation NetworkRequestPool
+ (instancetype)sharedPool {
    static NetworkRequestPool *pool = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        pool = [[NetworkRequestPool alloc] init];
        pool.taskPool = [NSMutableArray array];
    });
    return pool;
}

- (NSURLSessionDataTask *)getTask {
    if (self.taskPool.count > 0) {
        NSURLSessionDataTask *task = self.taskPool.lastObject;
        [self.taskPool removeLastObject];
        return task;
    }
    return nil;
}

- (void)returnTask:(NSURLSessionDataTask *)task {
    [self.taskPool addObject:task];
}
@end

- **自动释放池优化**：在处理大量并发网络请求时，合理使用自动释放池可以及时释放不再使用的对象。例如，在一个循环中发起多个网络请求，可以在循环内部创建自动释放池：

for (int i = 0; i < largeNumberOfRequests; i++) {
    @autoreleasepool {
        // 创建并发起网络请求
        NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"your-url"] completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            // 处理响应
        }];
        [task resume];
    }
}

线程调度优化

原理：过多的并发请求会导致线程资源竞争，CPU上下文切换频繁，降低整体性能。合理的线程调度可以平衡线程数量，提高CPU利用率。
实现思路：
- 限制并发线程数：使用NSOperationQueue来控制并发请求的数量。NSOperationQueue可以设置最大并发操作数，从而限制同时执行的网络请求数量。例如：

NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 5; // 设置最大并发数为5
for (int i = 0; i < largeNumberOfRequests; i++) {
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        // 创建并发起网络请求
        NSURLSessionDataTask *task = [[NSURLSession sharedSession] dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"your-url"] completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
            // 处理响应
        }];
        [task resume];
    }];
    [operationQueue addOperation:operation];
}

- **优先级调度**：对于一些重要的网络请求（如用户登录请求），可以设置较高的优先级。在`NSOperation`中，可以通过`queuePriority`属性来设置优先级。例如：

NSBlockOperation *highPriorityOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    // 高优先级网络请求操作
}];
highPriorityOperation.queuePriority = NSOperationQueuePriorityHigh;
[operationQueue addOperation:highPriorityOperation];

网络请求队列算法优化

原理：传统的先进先出队列在大规模并发场景下可能无法满足需求，需要更智能的队列算法来提高整体请求处理效率。
实现思路：
- 加权公平队列（WFQ）：为不同类型的网络请求分配不同的权重，根据权重来决定请求处理的优先级。可以通过自定义一个网络请求队列类，内部维护一个字典来存储不同权重的请求队列。例如：

@interface WeightedFairQueue : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSMutableDictionary<NSNumber *, NSMutableArray<NSURLSessionDataTask *> *> *weightedQueues;
- (void)addTask:(NSURLSessionDataTask *)task withWeight:(NSInteger)weight;
- (NSURLSessionDataTask *)nextTask;
@end

@implementation WeightedFairQueue
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        self.weightedQueues = [NSMutableDictionary dictionary];
    }
    return self;
}

- (void)addTask:(NSURLSessionDataTask *)task withWeight:(NSInteger)weight {
    NSMutableArray *queue = self.weightedQueues[@(weight)];
    if (!queue) {
        queue = [NSMutableArray array];
        self.weightedQueues[@(weight)] = queue;
    }
    [queue addObject:task];
}

- (NSURLSessionDataTask *)nextTask {
    NSArray *weights = [self.weightedQueues allKeys];
    NSArray *sortedWeights = [weights sortedArrayUsingComparator:^NSComparisonResult(id  _Nonnull obj1, id  _Nonnull obj2) {
        return [obj1 compare:obj2];
    }];
    for (NSNumber *weight in sortedWeights) {
        NSMutableArray *queue = self.weightedQueues[weight];
        if (queue.count > 0) {
            NSURLSessionDataTask *task = queue.firstObject;
            [queue removeObject:task];
            return task;
        }
    }
    return nil;
}
@end

- **基于时间窗口的动态调整**：根据网络状况和服务器负载，动态调整请求队列的处理速度。例如，在一段时间内，如果网络响应时间较长，可以适当减少并发请求数量，反之则增加。可以通过定时器和网络状态监测来实现。

@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@property (nonatomic, assign) NSInteger concurrentCount;

- (void)startDynamicAdjustment {
    self.concurrentCount = 5;
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:10 target:self selector:@selector(adjustConcurrentCount) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)adjustConcurrentCount {
    // 获取网络状态，例如通过Reachability类
    Reachability *reachability = [Reachability reachabilityForInternetConnection];
    NetworkStatus status = [reachability currentReachabilityStatus];
    if (status == NotReachable) {
        self.concurrentCount = 0;
    } else if (status == ReachableViaWiFi) {
        self.concurrentCount = 10;
    } else if (status == ReachableViaWWAN) {
        self.concurrentCount = 5;
    }
    // 调整NSOperationQueue的最大并发数
    self.operationQueue.maxConcurrentOperationCount = self.concurrentCount;
}

网络状态监测优化

原理：更准确和高效的网络状态监测可以避免在网络不佳时发起过多请求，节省资源。
实现思路：
- 使用系统提供的网络监测：利用Reachability类（虽然官方推荐使用NWPathMonitor，但Reachability在Objective-C中使用广泛且成熟）来实时监测网络状态。例如：

Reachability *reachability = [Reachability reachabilityForInternetConnection];
[reachability startNotifier];
reachability.reachableBlock = ^(Reachability *reachability) {
    // 网络可达，可适当增加并发请求数
};
reachability.unreachableBlock = ^(Reachability *reachability) {
    // 网络不可达，暂停或减少并发请求
};

- **本地缓存状态**：为了减少频繁查询网络状态带来的开销，可以在本地缓存网络状态，并设置一个合理的过期时间。例如：

@property (nonatomic, assign) NetworkStatus cachedNetworkStatus;
@property (nonatomic, strong) NSDate *cacheExpirationDate;

- (NetworkStatus)getNetworkStatus {
    if ([NSDate date].timeIntervalSince1970 < self.cacheExpirationDate.timeIntervalSince1970) {
        return self.cachedNetworkStatus;
    }
    Reachability *reachability = [Reachability reachabilityForInternetConnection];
    NetworkStatus status = [reachability currentReachabilityStatus];
    self.cachedNetworkStatus = status;
    self.cacheExpirationDate = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]; // 缓存10秒
    return status;
}

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面试题：Objective-C优化网络状态监测与智能调度的性能与资源消耗

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