Android面试中的常见知识点汇总

四大组件: Activity:生命周期:启动模式: standard、singleTop、singleTask、singleInstance任务栈:前台任务栈、

四大组件:

Activity:

  • 生命周期:
  • 启动模式:
    • standard、singleTop、singleTask、singleInstance
    • 任务栈:前台任务栈、后台任务栈
    • TaskAffinity + singleTask
    • 使用adb查看任务栈信息
  • 启动方式:
    • 显式:intent.setClass()
    • 隐式:设置过滤信息:action、category、data类别,且同时匹配上述三类
  • 四种状态:
    • Active/Runing: 它处于可见并可和用户交互的激活状态。
    • Paused: 仍然可见,但它已经失去了焦点故不可与用户交互。比如当 Activity 被另一个透明或者 Dialog 样式的 Activity 覆盖时的状态。
    • Stoped: 当 Activity 被另外一个 Activity 覆盖、失去焦点并不可见时处于 Stoped 状态。
    • Killed: Activity被系统杀死回收或者没有被启动时处于 Killed 状态。

Service:

  • 生命周期:

  • 如何提高service的生存率

    1. 在onStartCommand()中使用startforegound,将service变成前台进程(详见android的集中进程等级)
    2. 在onStartCommand中return sart_sticky
    3. 注册静态BroadcastReceiver,监听系统广播,然后判断Service状态
    4. 守护进程

BroadcastReceiver:

  • 普通广播、
  • 系统广播:系统内置的一些广播,比如监听网络变化、打开相机等等
  • 有序广播:
    • 接收者按照预先声明的优先级依次接收Broadcast;
    • 可以把数据存入结果对象中,传递给下一个接收者;
    • 可以被一种某一个接收者终止。
  • 本地广播(APP内)

ContentProvider:


Android进程(等级)

  1. foreground process 前端进程

    前端进程就是目前显示在屏幕上和用户交互的进程

    比如说:

    1. 顶层可交互的activity(已执行onResume);
    2. 有个Service,并绑定到跟用户正在交互的activity;
    3. 在Service里调用了startForground函数;
    4. 正在执行onReceive函数的BroadCastReceiver
  2. visible process 可见进程

    没有任何前台组件,但是仍然能影响用户在屏幕上看到东西。
    比如:

    • 如果一个activity在一个对话框运行之后仍然是可视的;
    • 输入法的弹出时。
  3. Service process 服务进程
    服务进程不会直接为用户所见
    比如在后台播放mp3或者从网上下载东西

  4. background process 后台进程
    比如:Activity执行了onStop

  5. empty process 空进程


数据持久化

SQLight:

- SQLite是一个轻量级的数据库,支持基本的SQL语法
- SQLiteDatabase的类,封装了一些操作数据库的api
    1. context.openOrCreateDatabase()方法创建SQLiteDatabase实例
    2. SQLiteDatabase实例调用insert()方法插入数据
    3. 调用query()方法查询数据
    4. 调用execSQL()方法执行SQL语句 

SharedPreference:

- 是一种轻量级的数据存储方式,采用简直对的方式来存储数据。
- 其本质就是一个xml文件,一般位于/data/data/包名/shared_prefs/目录下。
- 由于内存中存在sharedPreference文件的缓存,所以在多进程的环境下,系统对它的读写不可靠。因此不建议用在IPC中

ContentProvider:

- Android系统中能实现不同应用间共享的一种数据存储方式。例如音频,视频,图片和通讯录,一般都可以采用此种方式进行存储
- 每个Content Provider都会对外提供一个公共的URI,应用程序通过这个URI来对数据进行操作。
- Content Provider天生支持跨进程访问,因此可以用于IPC

Android应用程序之间是通过哪些方式共享数据的?

File,Sqlite,Content Provider,BroadCast Receiver,Intent,同个Application内部的话还可以通过静态变量共享数据。


webView

加载

  1. 提高渲染的优先级

    webSettings.setRenderPriority(RenderPriority.HIGH);

  2. 把图片加载放在最后来加载渲染

    webSettings.setBlockNetworkImage(true);

  3. 使用硬件加速,该功能在Android 3.0 (API level 11)才加入。
    硬件加速可以在一下四个级别开启或关闭:Application、Activity、Window、View
    比如,在AndroidManifest.xml中添加android:hardwareAccelerated属性;关闭view的硬件加速myView.setLayerType(View.LAYER_TYPE_SOFTWARE, null);

  4. 开启缓存
    设置websetting

js和java对象交互

  1. 获取webview控件的websetting
  2. 设置websetting.setJavascriptEnabled( true )
  3. 将一个对象暴露给JavaScript:webview.addJavascriptInterface。这个对象包含了JS调用的方法,这些方法用@JavascriptInterface修饰

  4. JS通过这些方法与Android交互

防止OOM

  1. 在代码中动态地将webview设置到布局中,而不是直接写到xml文件中;
  2. 在Activity的onDestory中销毁webview

线程相关

Linux线程基础

  • 线程与进程的区别
  • 线程同步
  • Linux线程通讯方式

ANR

- what
    - Activity 5s内无响应,BroadcastReceiver 10s内无响应
    - /data/anr/traces.txt 文件记录了ANR的信息
- why
- how
 

耗时任务或者线程间通讯

  • AsyncTask
    • 本质上是对 ThreadPool 和 Handler 的一个封装
    • 默认是串行的执行任务,可以调用executeOnExecutors()方法并行执行任务
  • Handler
  • IntentService

Handler

  • Handler + MessageQueue + Looper

MessageQueue本质上是一个单链表,不是Queue。采用FIFO方式管理,enqueueMessage()方法是将消息插入一条队列,next()方法是一个无限循环的方法。如果有消息,则取出,如果没有,就阻塞

  • HandlerThread

本质上是一个继承了Thread的线程类
通过创建HandlerThread**获取looper对象,传递给Handler对象,执行异步任务。在HandlerThread中通过**Looper.prepare()来创建消息队列,并通过Looper.loop()来开启消息循环。创建HandlerThread后必须先调用start()方法,才能调用getLooper()获取Looper对象。

HandlerThread封装了Looper对象,使我们不用关心Looper的开启和释放的细节问题。如果不用HandlerThread的话,需要手动去调用Looper.prepare()和Looper.loop()这些方法。

IntentService

  • 原理:IntentService是一个抽象类,封装了HandlerThread和Handler,负责处理耗时的任务。任务执行完毕后会自行停止。在onCreate()方法中开启了一个HandlerThread线程,之后通过HandlerThread的Looper初始化了一个Handler,负责处理耗时操作。通过startService()方法启动,在handler中调用抽象方法onHandleIntent(),该方法执行完成后自动调用stopself()方法停止

  • override onHandleIntent() 方法

  • 优点:一方面不需要自己去创建线程,另一方面不需要考虑在什么时候关闭该Service

OOM

  • what
    OOM 和 内存泄漏 的区别

  • how

    • 静态变量持有Activity或Context对象
    • 非静态内部类的实例(默认持有外部类的引用)
    • 资源未关闭:file、stream、bitmap等
  • Handler造成OOM

    • 原因:使用(匿名)内部类实例化handler,默认持有context引用
    • 避免:静态内部类、Activity在onDestroy的时候,清空handler未处理的消息
  • WebView造成OOM


View相关

三部曲

三个核心步骤:Measure、Layout、Draw

Touch分发机制

重要

滑动冲突

简述Activity、Window、WindowManager、View、ViewRootImpl的作用和相互之间的关系

  • Activity不负责视图的控制,而是交给Window。这个Window本质上是一个PhoneWindow,被windowmanager管理。

  • Window中有decorview,decorview是当前视图的底层View,是setContentView所设置View的父View
    View是所有控件的基类。

  • ViewRoot对应ViewRootImpl,它是连接WindowManager和DecorView的纽带。绘制的三大流程都是在ViewRootImpl中完成的:从ViewRootImpl中的performTraversals开始,有三个方法performMeasure, performLayout, prformDraw分别对应measure,layout,draw三个流程,完成对顶级View的绘制。

  • 在父View的Measure过程中,会调用子View的Measure过程,如此反复,完成对整个View树的遍历。同理,在Layout和Draw中也是如此。

RecyclerView

  • 优点:

    • 封装了ViewHolder
    • 与ListView相比,耦合性更低、更加灵活:根据viewType设置不同的布局
    • 设置LayoutManager,实现ListView的功能和GridView的功能(支持 LinearLayoutManager 和 GridLayoutManager)
    • 支持局部刷新:notifyItemChanged()方法 (Listview用的BaseAdapter只有notifyDataSetChanged()方法)
  • 缺点:

    • 使用更加复杂
    • 没有onItemClickListener()、setOnItemLongClickListener()方法,只有OnItemTouchListener()方法
  • RecyclerView.Adapter

    • onCreateViewHolder()方法:产生一个ViewHolder对象,该对象中封装了view
    • onBindViewHolder()方法:根据传入的ViewHolder对象,显示数据
    • getItemViewType()方法:根据情况,返回不同的viewType,方便后续显示不同的布局和业务处理

IPC

Linux中IPC的方式:命名管道、信号量、共享内存

基础

  • 开启多进程的方式:给四大组件在Menifest文件中,添加process属性,指定进程名称
  • Android为每个进程分配一个独立的虚拟机,有不同的Application和地址空间
  • 不同进程访问同一个类的对象会有不同的副本。因此静态成员和单例模式失效、线程同步失效、sharedPreference可靠性降低。

序列化

  • Serializable接口:Java的序列化接口,使用简单,但开销大,序列化和反序列化需要大量IO操作

  • Parcelable接口:是Android的序列化方式,使用复杂,但效率高。

  • 对象是不能直接跨进程传输的。对象的跨进程传输,其本质是序列化和反序列化的过程

机制:Bundle、文件共享、ContentProvider、Socket、AIDL、Messager

  • 四大组件间,把数据封装到Bundle。在一个进程中开启另一个进程的Activity或者Service,就可以通过Intent把Bundle传递过去。其中,封装在Bundle中的数据需要能够被序列化

  • 使用文件共享方式,多进程读写一个相同的文件,获取文件内容进行交互。

  • 使用ContentProvider,常用于多进程共享数据,比如系统的相册,音乐等,我们也可以通过ContentProvider访问到

  • 使用Socket传输数据。服务端(比如一个进程中运行了一个Service)创建一个ServerSocket对象,监听本地的端口;客户端(比如另一个进程中运行的Activity)通过Socket连接本地的那个接口。经过TCP的三次握手后,建立连接。接着可以发送数据。使用socket不仅可以实现进程间通信,也可以实现设备间通信。

Binder

  • 基本原理:
    Android特有的IPC、客户端-服务器C/S的模式、

四个角色:Client、Server、ServiceManager、BinderDriver

调用过程:
1. Server向ServiceManager注册
2. Client通过ServiceManager获取Server的代理对象
3. Client向代理对象发起请求,该请求通过BinderDriver发送给Server处理
4. Server通过BinderDriver返回处理结果

  • 注意:客户端调用服务端的方法,被调用的方法运行在服务端的Binder线程池中,此时客户端被挂起。因此此时需要避免ANR。(AIDL和Messager同理)

  • Binder连接池

在一个应用有多个使用AIDL的场景,无需为每一个AIDL创建自己的Service。而是使用一个Service,创建并返回一个Binder连接池的Binder对象。Activity在使用AIDL的时候,可以通过该Binder连接池对象,获取不同的Binder对象(类似于工厂模式)

AIDL

  • 使用流程:以Activity(进程1)和Service(进程2)通信为例
    • 创建AIDL接口,Build一下,产生相关代码
    • 创建IBinder实例,即实例化xxx.Stub()抽象内部类,override抽象方法
    • 创建Service,在onBind()中,把上述IBinder实例返回
    • 在Activity中调用bindService启动Service,然后在ServiceConnection中的onServiceConnected方法回调中获得该IBinder实例。
    • Activity调用该实例的方法,实现通信

Messager

  • 一种轻量级的跨进程通讯方案,底层使用AIDL实现。

  • 是一种串行的通信,即服务端需要一个一个处理消息。因此,在大量并发请求的情况下,用Messager就不太合适。

  • 使用流程:以Activity(进程1)和Service(进程2)通信为例

    1. 在Service中new一个Messenger(这个Messenger需要指定Handler)
    2. 然后在onBind函数中,返回messenger的Binder对象(messenger.getBinder())
    3. 在Activity中,通过bindService启动service,通过ServiceConnection获取到Binder对象。
    4. 通过这个Binder对象实例化一个Messenger,然后messenger.send(message)进行通信

启动流程

Android开机流程

init进程-zygote进程-SystemServer进程-各种ManagerService(AMS,PMS,WMS)- launcher程序

App启动流程

launcher-AMS-(pause)-zygote-新进程ActivityThread-(main函数)-向AMS注册-通知ActivityThread创建Activity并执行生命周期

App内Activity启动流程

Activity1-AMS-(pause)-在同一个ActivityThread-加载Activity2类,执行生命周期

ActivityManagerService 和 Instrument 的区别


性能及优化

apk包大小

1、减少不必要的jar包依赖
2、优先使用代码来设置UI效果
3、去除没用到的资源文件,压缩其他资源文件的大小,不用适配所有尺寸的设备
4、尽量重用代码,避免代码的冗余
5、限制app支持的cpu架构的数目:在当前的Android 生态系统中,让你的app支持 armabi 和 x86 架构就够了;

方法数越界 multiDex方案

  • what:dex是Android平台上(Dalvik虚拟机)的可执行文件, 相当于Windows平台中的exe文件, 每个Apk安装包中都有dex文件。

  • 单个dex文件所包含的最大方法数是65536,包含Android Framwork、依赖的jar包,以及应用本身的所有方法。

  • 解决方法数越界:

    1. 删除无用的代码和第三方库
    2. 采用插件化机制,动态加载dex。这是一个重量级的方案
    3. multiDex方案——可以从apk中加载多个dex文件
  • 基本使用:

    1. 配置Gradle,添加 multiDexEnabled true
    2. 添加multiDex依赖
    3. 在Application中添加 MultiDex.install(this) 代码

其他

目标:

- 快:流畅
- 稳:稳定
- 省:省电、省流量
- 小:安装包小

优化方案:

  • 布局优化:

    • 减少View树的层数
    • 合理使用优先使用FrameLayout和LinerLayout,减少使用RelativeLayout
    • 布局复用,使用标签
  • OOM优化

  • ANR优化

  • ListView(GridView)优化

    • 使用viewholder,进行view复用
    • 不要在getview()中进行耗时操作
  • Bitmap优化

    • 图片压缩
    • 缓存(核心):内存缓存和磁盘缓存、LRU算法

架构:本质上都是一种代码架构思想

MVC

其中M层处理数据,业务逻辑等;V层处理界面的显示结果;C层起到桥梁的作用,来控制V层和M层通信
视图层(View):一般采用XML文件进行界面的描述,这些XML可以理解为AndroidApp的View。
控制层(Controller):Android中由Activit、Fragment承担,负责逻辑处理
模型层(Model):提供数据,从进行数据库或者网络的操作。

缺点:在Android开发中,Activity并不是一个标准的MVC模式中的Controller,它的首要职责是加载应用的布局和初始化用户界面,接受并处理来自用户的操作请求,进而作出响应,既是view层,又是controller层。随着界面及其逻辑的复杂度不断提升,Activity类的职责不断增加,以致变得庞大臃肿。

MVP

  • MVP框架由3部分组成:

    • Model:提供数据,从进行数据库或者网络的操作
    • View:对应于Activity/Fragment等View,主要负责UI显示
    • Presenter:是Model和View之间的桥梁,进行逻辑处理。View并不能直接对Model进行操作
  • 优点:将在Activty中的大量逻辑操作放到Presenter控制层中,避免Activity的臃肿。

  • 缺点:MVP模式需要多写许多新的接口;过于复杂的逻辑会使得Presenter臃肿

  • 实现方法:

    • 定义IView接口,Activity实现IView接口,然后在方法中更新UI;
    • 在Presenter中维持IView的一个引用;
    • 在Activity中实例化Presenter,然后将IView的实例(即this)赋值给Presenter。
    • 在Model中做具体的操作,Presenter获取具体的结果,通过调用所因为的View的方法,更新UI。

MVVM

  • Model,View和ViewModel
    • Model:提供数据,从进行数据库或者网络的操作
    • View:应于Activity/Fragment等View,主要负责UI显示;
    • ViewModel是负责逻辑处理;Model提供数据。ViewModel和View之间通过绑定,使得耦合度进一步降低

AAC(Android Architecture Components,架构组件)

  • LiveData:

    • 使用观察者模式,可以与控件绑定,监听数据的改变刷新UI。
    • 可以感知控件的生命周期,在控件销毁时自动取消注册,因此也不会产生内存泄漏
  • ViewModel:将视图的数据和逻辑从具有生命周期特性的实体(如 Activity 和 Fragment)中剥离开来。比如 AndroidViewModel(ViewModle的子类)

  • Room:官方数据库框架,对原生的SQLite API进行了一层封装。

    • 与SQLite相比:对于复杂的数据库结构,SQL使用复杂,代码冗长、管理困难;Room,使用简单、易于管理

MVVM和AAC

个人理解:MVVM是一种思想,AAC提供多种工具。利用AAC中的工具实现MVVM的思想

View:

ViewModel:

Model:

  • 橘黄色框的Repository及其下都是Model层。一个Repository数据仓库负责通过不同方式获取同类型的数据。
  • 数据来源有:
    • 本地存储数据,如数据库,文件,SharedPreferences(本质也是文件)
    • 内存的缓存或临时数据
    • 通过各种网络协议获取的远程数据
  • ViewModel在从Repository获取数据时,不需关注数据具体是怎么来的。

这里写图片描述


响应式编程

RxJava/RxAndroid

基于观察者模式,可以方便地以流的方式处理异步事件

  1. 创建:
    Observable.create/just/from

  2. Schedulers线程调度

    • 在不指定线程的情况下, RxJava 遵循的是线程不变的原则

    • subscribeOn():

      • 指定 subscribe() 所发生的线程,即 Observable.OnSubscribe 被激活时所处的线程。或者叫做事件产生的线程。

      • subscribeOn() 的位置放在哪里都可以,但它是只能调用一次的。

    • observeOn():

      • Subscriber 所运行在的线程,或者叫做事件消费的线程。
      • 指定的是它之后的操作所在的线程,以此实现线程的多次调用
    • 举例:
      AndroidSchedulers.mainThread();
      Schedulers.single();
      Schedulers.newThread();
      Schedulers.computation();
      Schedulers.io();
  3. 变换 操作符

    1. map():将发射的每一项数据都用一个函数进行变换
    2. flapMap():
  4. 背压

在异步场景下,被观察者的发送速度远远大于观察者的处理速度。

  • Observable不支持背压

  • Flowable支持背压:
    - 背压策略:MISSING、ERROR、BUFFER、DROP、LATEST

Retrofit

是一个网络请求框架,底层依赖OkHttp

  • 首先,Retrofit将Http请求封装为Java接口;
  • 然后,网络请求交给OkHttp处理;
  • 最后,OkHttp将返回的结果交给Retrofit解析

支持两种模式:callback、RxJava/RxAndroid


其他

JIN

由于Java的跨平台的特性,导致Java同本地交互的能力不够强大,一些和操作系统相关的操作无法完成。通过JNI可以调用C和C++的代码,提高自己的本地交互能力

JNI开发流程:

  1. 在Java中编写native方法
  2. 将Java编译成class文件,然后导出JNI的.h头文件。
  3. 用C或者C++实现java中声明的JNI方法
  4. 编译.so库文件,然后在java中调用

设计一个图片加载类

  • 图片同步、异步加载方式
  • 图片压缩(使用BitmapFactory) —— 降低OOM的风险
  • 缓存 —— 内存缓存LruCache、磁盘缓存DiskLruCache。两级缓存降低了网络访问次数,减少了流量消耗
  • 网络拉取 —— 从网络加载图片。
  • View复用
  • 调用过程:从内存缓存中读取 —— 从磁盘缓存中读取 —— 从网络中拉取

画出一个项目中网络请求的流程图

第三方库源码解析:

OkHttp

说说XML、JSON、GSON有什么样的联系

XML全称叫做可扩展标记语言,它的结构相对简单,数据共享比较方便。但是对于一些比较复杂的数据,XML文件格式复杂,解析的代价大。
JSON的数据格式比较简单,易于读写。但是目前还没有XML应用广泛。
GSON的Google的一个开源库。这个开源库可以很方便地将JSON数组转换为对象,这在开发中简化了将JSON的字段转换为属性的步骤。

Android访问权限

apk下载到cache目录,只有 rw 权限,没有 x 权限,所以无法安装

Runtime.getRuntime().exec()
执行 chmod 命令,修改为rwx


APM

Android性能信息

  • CPU信息:/proc/cpuinfo
  • Memory 信息:/proc/meminfo

异常捕获:

UncaughtExceptionHandler:
android全局异常捕获器——在Application中调用**Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler
(uncaughtExceptionHandler)**,定制自己的错误日志系统。比如在发生Exception时,记录exception的堆栈信息。

监控Activity生命周期

在application中,调用registerActivityLifecycleCallbacks(),通过实现了ActivityLifecycleCallbacks接口的实例,完成对Activity各个生命周期信息的采集。比如哪个Activity在什么时间处于onCreate、onStop等等,进而统计出Activity的使用时间和使用次数。

对于Fragment的信息采集

SDK提供不同接口,分别对应Fragment的各个生命周期,进而采集信息。使用时,需要用户在Fragment的生命周期中的各个环节中,调用对应的接口。
会不会使用麻烦?会的,解决方法就是:在SDK中封装一个Fragment的子类,在这个子类中按照上述方法采集信息。用户在使用SDK过程中,可以直接继承使用这个子类,而不是继承使用Fragment。

对HTTP接口的监测

采用插装的办法:SDK提供两个接口,用户在发起HTTP请求时,调用第一个接口,可以记录下url和时间。在结束HTTP时,调用第二个接口,记录下url、时间和返回码。这两组记录就完成了对HTTP接口的数据采集?
会不会麻烦?会的,但是这种方法很通用,其他商用的SDK中也是这种方法。或者使用Gradle插件,在编译的时候,将上述代码自动插入项目中。

错误信息上报机制:

方案一:发现错误后立即上报。优点:实时性好;缺点:不能保证每一条信息都能上报成功。
方案二:发生错误后,记录在本地,当第二次启动App的时候,上报上一次的信息。

接口加密、token原理