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安卓面试宝典,2022Android面试笔试总结
2022-07-05 19:09:00 【InfoQ】
基本情况
目录:
1、网络
网络协议模型
TCP 和 UDP 区别
- 全双工:A 给 B 发消息的同时,B 也能给 A 发
- 半双工:A 给 B 发消息的同时,B 不能给 A 发
TCP 三次握手
TCP 四次挥手
POST 和 GET 区别
HTTPS
2、Java 基础&容器&同步&设计模式
StringBuilder、StringBuffer、+、String.concat 链接字符串:
- StringBuffer 线程安全,StringBuilder 线程不安全
- +实际上是用 StringBuilder 来实现的,所以非循环体可以直接用 +,循环体不行,因为会频繁创建 StringBuilder
- String.concat 实质是 new String ,效率也低,耗时排序:StringBuilder < StringBuffer < concat < +
Java 泛型擦除
- 修饰成员变量等类结构相关的泛型不会被擦除
- 容器类泛型会被擦除
ArrayList、LinkedList
HashMap 、HashTable
- 基于数组和链表实现,数组是 HashMap 的主体;链表是为解决哈希冲突而存在的
- 当发生哈希冲突且链表 size 大于阈值时会扩容,JAVA 8 会将链表转为红黑树提高性能允许 key/value 为 null
- 数据结构和 HashMap 一样
- 不允许 value 为 null
- 线程安全
ArrayMap、SparseArray
volatile 关键字
- 只能用来修饰变量,适用修饰可能被多线程同时访问的变量
- 相当于轻量级的 synchronized,volatitle 能保证有序性(禁用指令重排序)、可见性;后者还能保证原子性
- 变量位于主内存中,每个线程还有自己的工作内存,变量在自己线程的工作内存中有份拷贝,线程直接操作的是这个拷贝
- 被 volatile 修饰的变量改变后会立即同步到主内存,保持变量的可见性。
wait 和 sleep
- sleep 是 Thread 的静态方法,可以在任何地方调用
- wait 是 Object 的成员方法,只能在 synchronized 代码块中调用,否则会报 IllegalMonitorStateException 非法监控状态异常
- sleep 不会释放共享资源锁,wait 会释放共享资源锁
lock 和 synchronized
- synchronized 是 Java 关键字,内置特性;Lock 是一个接口
- synchronized 会自动释放锁;lock 需要手动释放,所以需要写到 try catch 块中并在 finally 中释放锁
- synchronized 无法中断等待锁;lock 可以中断
- Lock 可以提高多个线程进行读/写操作的效率
- 竞争资源激烈时,lock 的性能会明显的优于 synchronized
可重入锁
- 定义:已经获取到锁后,再次调用同步代码块/尝试获取锁时不必重新去申请锁,可以直接执行相关代码
- ReentrantLock 和 synchronized 都是可重入锁
公平锁
- 定义:等待时间最久的线程会优先获得锁
- 非公平锁无法保证哪个线程获取到锁,synchronized 就是非公平锁
- ReentrantLock 默认时非公平锁,可以设置为公平锁
乐观锁和悲观锁
- 悲观锁:线程一旦得到锁,其他线程就挂起等待,适用于写入操作频繁的场景;synchronized 就是悲观锁
- 乐观锁:假设没有冲突,不加锁,更新数据时判断该数据是否过期,过期的话则不进行数据更新,适用于读取操作频繁的场景
- 乐观锁 CAS:Compare And Swap,更新数据时先比较原值是否相等,不相等则表示数据过去,不进行数据更新
- 乐观锁实现:AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean
死锁 4 个必要条件
- 互斥
- 占有且等待
- 不可抢占
- 循环等待
synchronized 原理
- 每个对象都有一个监视器锁:monitor,同步代码块会执行 monitorenter 开始,motnitorexit 结束
- wait/notify 就依赖 monitor 监视器,所以在非同步代码块中执行会报 IllegalMonitorStateException 异常
3、Java 虚拟机&内存结构&GC&类加载&四种引用&动态代理
JVM
- 定义:可以理解成一个虚构的计算机,解释自己的字节码指令集映射到本地 CPU 或 OS 的指令集,上层只需关注 Class 文件,与操作系统无关,实现跨平台
- Kotlin 就是能解释成 Class 文件,所以可以跑在 JVM 上
JVM 内存模型
- Java 多线程之间是通过共享内存来通信的,每个线程都有自己的本地内存
- 共享变量存放于主内存中,线程会拷贝一份共享变量到本地内存
- volatile 关键字就是给内存模型服务的,用来保证内存可见性和顺序性
JVM 内存结构
GC
回收类型:
- 分代收集 GC 方法会吧堆划分为新生代、老年代
- 新生代:新建小对象会进入新生代;通过复制算法回收对象
- 老年代:新建大对象及老对象会进入老年代;通过标记-清除算法回收对象
判断一个对象是否可被回收:
GC ROOT
四种引用
- 强引用:不会被回收
- 软引用:内存不足时会被回收
- 弱引用:gc 时会被回收
- 虚引用:无法通过虚引用得到对象,可以监听对象的回收
ClassLoader
双亲委托模型:
- 防止重复加载,父加载器加载过了就没必要加载了
- 安全,防止篡改核心库类
动态代理原理及实现
- InvocationHandler 接口,动态代理类需要实现这个接口
- Proxy.newProxyInstance,用于动态创建代理对象
- Retrofit 应用: Retrofit 通过动态代理,为我们定义的请求接口都生成一个动态代理对象,实现请求
4、Android 基础&性能优化&Framwork
Activity 启动模式
- standard 标准模式
- singleTop 栈顶复用模式,
- 推送点击消息界面
- singleTask 栈内复用模式,
- 首页
- singleInstance 单例模式,单独位于一个任务栈中
- 拨打电话界面细节:
- taskAffinity:任务相关性,用于指定任务栈名称,默认为应用包名
- allowTaskReparenting:允许转移任务栈
View 工作原理
- DecorView (FrameLayout)
- LinearLayout
- titlebar
- Content
- 调用 setContentView 设置的 View
- performMeasure:遍历 View 的 measure 测量尺寸
- performLayout:遍历 View 的 layout 确定位置
- performDraw:遍历 View 的 draw 绘制
事件分发机制
- 一个 MotionEvent 产生后,按 Activity -> Window -> decorView -> View 顺序传递,View 传递过程就是事件分发,主要依赖三个方法:
- dispatchTouchEvent:用于分发事件,只要接受到点击事件就会被调用,返回结果表示是否消耗了当前事件
- onInterceptTouchEvent:用于判断是否拦截事件,当 ViewGroup 确定要拦截事件后,该事件序列都不会再触发调用此 ViewGroup 的 onIntercept
- onTouchEvent:用于处理事件,返回结果表示是否处理了当前事件,未处理则传递给父容《Android学习笔记总结+最新移动架构视频+大厂安卓面试真题+项目实战源码讲义》无偿开源 徽信搜索公众号【编程进阶路】器处理
- 细节:
- 一个事件序列只能被一个 View 拦截且消耗
- View 没有 onIntercept 方法,直接调用 onTouchEvent 处理
- OnTouchListener 优先级比 OnTouchEvent 高,onClickListener 优先级最低
- requestDisallowInterceptTouchEvent 可以屏蔽父容器 onIntercet 方法的调用
Window 、 WindowManager、WMS、SurfaceFlinger
- Window:抽象概念不是实际存在的,而是以 View 的形式存在,通过 PhoneWindow 实现
- WindowManager:外界访问 Window 的入口,内部与 WMS 交互是个 IPC 过程
- WMS:管理窗口 Surface 的布局和次序,作为系统级服务单独运行在一个进程
- SurfaceFlinger:将 WMS 维护的窗口按一定次序混合后显示到屏幕上
View 动画、帧动画及属性动画
- 作用对象是 View,可用 xml 定义,建议 xml 实现比较易读
- 支持四种效果:平移、缩放、旋转、透明度
- 通过 AnimationDrawable 实现,容易 OOM
- 可作用于任何对象,可用 xml 定义,Android 3 引入,建议代码实现比较灵活
- 包括 ObjectAnimator、ValuetAnimator、AnimatorSet
- 时间插值器:根据时间流逝的百分比计算当前属性改变的百分比
- 系统预置匀速、加速、减速等插值器
- 类型估值器:根据当前属性改变的百分比计算改变后的属性值
- 系统预置整型、浮点、色值等类型估值器
- 使用注意事项:
- 避免使用帧动画,容易OOM
- 界面销毁时停止动画,避免内存泄漏
- 开启硬件加速,提高动画流畅性 ,硬件加速:
- 将 cpu 一部分工作分担给 gpu ,使用 gpu 完成绘制工作
- 从工作分摊和绘制机制两个方面优化了绘制速度
Handler、MessageQueue、Looper
- Handler:开发直接接触的类,内部持有 MessageQueue 和 Looper
- MessageQueue:消息队列,内部通过单链表存储消息
- Looper:内部持有 MessageQueue,循环查看是否有新消息,有就处理,没就阻塞
- 如何实现阻塞:通过 nativePollOnce 方法,基于 Linux epoll 事件管理机制
- 为什么主线程不会因为 Looper 阻塞:系统每 16ms 会发送一个刷新 UI 消息唤醒
MVC、MVP、MVVM
- MVP:Model:处理数据;View:控制视图;Presenter:分离 Activity 和 Model
- MVVM:Model:处理获取保存数据;View:控制视图;ViewModel:数据容器
- 使用 Jetpack 组件架构的 LiveData、ViewModel 便捷实现 MVVM
Serializable、Parcelable
- Serializable :Java 序列化方式,适用于存储和网络传输,serialVersionUID 用于确定反序列化和类版本是否一致,不一致时反序列化回失败
- Parcelable :Android 序列化方式,适用于组件通信数据传递,性能高,因为不像 Serializable 一样有大量反射操作,频繁 GC
Binder
- Android 进程间通信的中流砥柱,基于客户端-服务端通信方式
- 使用 mmap 一次数据拷贝实现 IPC,传统 IPC:用户A空间->内核->用户B空间;mmap 将内核与用户B空间映射,实现直接从用户A空间->用户B空间
- BinderPool 可避免创建多 Service
IPC 方式
- Intent extras、Bundle:要求传递数据能被序列化,实现 Parcelable、Serializable ,适用于四大组件通信
- 文件共享:适用于交换简单的数据实时性不高的场景
- AIDL:AIDL 接口实质上是系统提供给我们可以方便实现 BInder 的工具
- Android Interface Definition Language,可实现跨进程调用方法
- 服务端:将暴漏给客户端的接口声明在 AIDL 文件中,创建 Service 实现 AIDL 接口并监听客户端连接请求
- 客户端:绑定服务端 Service ,绑定成功后拿到服务端 Binder 对象转为 AIDL 接口调用
- RemoteCallbackList 实现跨进程接口监听,同个 Binder 对象做 key 存储客户端注册的 listener
- 监听 Binder 断开:1.Binder.linkToDeath 设置死亡代理;2. onServiceDisconnected 回调
- Messenger:基于 AIDL 实现,服务端串行处理,主要用于传递消息,适用于低并发一对多通信
- ContentProvider:基于 Binder 实现,适用于一对多进程间数据共享
- Socket:TCP、UDP,适用于网络数据交换
Android 系统启动流程
- 按电源键 -> 加载引导程序 BootLoader 到 RAM -> 执行 BootLoader 程序启动内核 -> 启动 init 进程 -> 启动 Zygote 和各种守护进程 ->
- 启动 System Server 服务进程开启 AMS、WMS 等 -> 启动 Launcher 应用进程
App 启动流程
进程保活
- 进程优先级:1.前台进程 ;2.可见进程;3.服务进程;4.后台进程;5.空进程
- 进程被 kill 场景:1.切到后台内存不足时被杀;2.切到后台厂商省电机制杀死;3.用户主动清理
- 保活方式:
- 1.Activity 提权:挂一个 1像素 Activity 将进程优先级提高到前台进程
- 2.Service 提权:启动一个前台服务(API>18会有正在运行通知栏)
- 3.广播拉活
- 4.Service 拉活
- 5.JobScheduler 定时任务拉活
- 6.双进程拉活
网络优化及检测
- 速度:1.GZIP 压缩(okhttp 自动支持);2.Protocol Buffer 替代 json;3.优化图片/文件流量;4.IP 直连省去 DNS 解析时间
- 成功率:1.失败重试策略;
- 流量:1.GZIP 压缩(okhttp 自动支持);2.Protocol Buffer 替代 json;3.优化图片/文件流量;5.文件下载断点续传 ;6.缓存
- 协议层的优化,比如更优的 http 版本等
- 监控:Charles 抓包、Network Monitor 监控流量
UI卡顿优化
- 减少布局层级及控件复杂度,避免过度绘制
- 使用 include、merge、viewstub
- 优化绘制过程,避免在 Draw 中频繁创建对象、做耗时操作
内存泄漏场景及规避
- handler 内部类内存泄漏规避:1.使用静态内部类+弱引用 2.界面销毁时清空消息队列
- 检测:Android Studio Profiler
LeakCanary 原理
- 通过弱引用和引用队列监控对象是否被回收
- 比如 Activity 销毁时开始监控此对象,检测到未被回收则主动 gc ,然后继续监控
OOM 场景及规避
- 加载大图:减小图片
- 内存泄漏:规避内存泄漏
5、Android 模块化&热修复&热更新&打包&混淆&压缩
Dalvik 和 ART
- Dalvik
- 谷歌设计专用于 Android 平台的 Java 虚拟机,可直接运行 .dex 文件,适合内存和处理速度有限的系统
- JVM 指令集是基于栈的;Dalvik 指令集是基于寄存器的,代码执行效率更优
- ART
- Dalvik 每次运行都要将字节码转换成机器码;ART 在应用安装时就会转换成机器码,执行速度更快
- ART 存储机器码占用空间更大,空间换时间
APK 打包流程
App 安装过程
- 首先要解压 APK,资源、so等放到应用目录
- Dalvik 会将 dex 处理成 ODEX ;ART 会将 dex 处理成 OAT;
- OAT 包含 dex 和安装时编译的机器码
组件化路由实现
6、音视频&FFmpeg&播放器
FFmpeg
播放器原理
- 选择参考时钟源:音频时间戳、视频时间戳和外部时间三者选择一个作为参考时钟源(一般选择音频,因为人对音频更敏感,ijk 默认也是音频)
- 通过等待或丢帧将视频流与参考时钟源对齐,实现同步
IjkPlayer 原理
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