Android面试题

Activity的启动流程

1. 点击桌面App图标，Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求；
2. system_server进程接收到请求后，向zygote进程发送创建进程的请求；
3. Zygote进程fork出新的子进程，即App进程；
4. App进程，通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求；
5. system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工作后，再通过binder IPC向App进 程发送scheduleLaunchActivity请求；
6. App进程的binder线程（ApplicationThread）在收到请求后，通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息；
7. 主线程在收到Message后，通过发射机制创建目标Activity，并回调Activity.onCreate()等方法。

Activity四种启动模式

1. 标准模式（默认模式）android:launchMode="standard"
   每次启动一个Activity就会创建一个新的实例。
2. 栈顶复用模式：android:launchMode="singleTop"
   如果新Activity已经位于任务栈的栈顶，就不会重新创建，并回调onNewIntent()方法。
3. 栈内复用模式：android:launchMode="singleTask"
   只要该Activity在一个任务栈中存在，都不会重新创建，并回调onNewIntent()方法
4. 单实例模式： android:launchMode="singleInstance"
   具有此模式的Activity只能单独位于一个任务栈中，且此任务栈中只有唯一一个实例。

Android中有哪几种类型的动画

• View动画（View Animation）/补间动画（Tween animation）：对View进行平移、缩放、旋转和透明度变化的动画，不能真正的改变view的位置。应用如布局动画、Activity切换动画
• 逐帧动画（Drawable Animation）：是View动画的一种，它会按照顺序播放一组预先定义好的图片
• 属性动画（Property Animation）：对该类对象进行动画操作，真正改变了对象的属性

谈谈消息机制Hander

• 作用：跨线程通信。当子线程中进行耗时操作后需要更新UI时，通过Handler将有关UI的操作切换到主线程中执行。
• Message（消息）：需要被传递的消息，其中包含了消息ID，消息处理对象以及处理的数据等，由MessageQueue统一列队，最终由Handler处理。
• MessageQueue（消息队列）：用来存放Handler发送过来的消息，内部通过单链表的数据结构来维护消息列表，等待Looper的抽取。
• Handler（处理者）：负责Message的发送及处理。通过 Handler.sendMessage() 向消息池发送各种消息事件；通过 Handler.handleMessage() 处理相应的消息事件。
• Looper（轮询器）：通过Looper.loop()不断地从MessageQueue中抽取Message，按分发机制将消息分发给目标处理者。

Handler导致的内存泄漏

• 泄漏原因：Message持有对Handler的引用，而非静态内部类的Handler又隐式持有对外部类Activity的引用，使得引用关系会保持至消息得到处理，从而阻止了Activity的回收。
• 防止泄漏：
  1、当外部类结束生命周期时清空消息队列removeCallbacksAndMessages(null)
  2、使用静态内部类+WeakReference弱引用

主线程中Looper的轮询死循环为何没有阻塞主线程

Android是依靠事件驱动的，通过Loop.loop()不断进行消息循环，可以说Activity的生命周期都是运行在 Looper.loop()的控制之下，一旦退出消息循环，应用也就退出了。而所谓的导致ANR多是因为某个事件在主线程中处理时间太耗时，因此只能说是对某个消息的处理阻塞了Looper.loop()

谈谈几个常用的框架的实现原理

Glide框架
Glide.with(content).load(url).into(imageView) ，with绑定生命周期，load指定加载资源，into指明加载目标。

with：创建一个无UI的Fragment，通过添加的这个Fragment 感知 Activity 、Fragment 的生命周期，将RequestManager存入到之这个Fragment的LifeCycle，
通过Lifecycle在Fragment关键生命周期通知RequestManger进行相关的操作。

缓存机制：
1、活动缓存, 弱应用 HashMap，如果当前对应的图片资源正在使用，则这个图片会被Glide放入活动缓存。
Map activeEngineResources = new HashMap<>();
2、内存缓存, LruCache LinkedHasMap，如果图片最近被加载过，并且当前没有使用这个图片，则会被放入内存中。
Map cache = new LinkedHashMap<>(100, 0.75f, true);
3、磁盘缓存（DiskLruCache）缓存图片到本地文件夹。

Retrofit框架
Retrofit通过动态代理，用MethodHandler完成接口方法。
Retrofit的MethodHandler通过RequestFactoryParser.parse解析，获得接口方法的参数和注解的值，传入到OkHttpCall，OkHttpCall生成okhttp3.Call完成Http请求并使用Converter解析数据回调。
Retrofit通过工厂设置CallAdapter和Converter，CallAdapter包装转换Call，Converter转换（解析）服务器返回的数据、接口方法的注解参数。

OkHttp 是一个高效的 HTTP 客户端，具有非常多的优势：
1、能够高效的执行 http，数据加载速度更快，更省流量
2、支持 GZIP 压缩，提升速度，节省流量
3、缓存响应数据，避免了重复的网络请求
4、使用简单，支持同步阻塞调用和带回调的异步调用
OkHttp流程：
1、采用责任链方式的拦截器,实现分成处理网络请求,可更好的扩展自定义拦截器（采用GZIP压缩，支持http缓存）
2、采用线程池(thread pool)和连接池(Socket pool)解决多并发问题,同时连接池支持多路复用(http2才支持,可以让一个Socket同时发送多个网络请求,内部自动维持顺序.相比http只能一个一个发送,更能减少创建开销))
3、底层采用socket和服务器进行连接.采用okio实现高效的io流读写

分化器 dispatcher：内部维护队列与线程池，完成请求调配。
// 双端队列，支持首尾两端 双向开口可进可出 
 // 准备运行的异步队列
 private final Deque readyAsyncCalls = new ArrayDeque<>();
 // 正在运行的异步
 private final Deque runningAsyncCalls = new ArrayDeque<>();
// 正在执行的同步队列
 private final Deque runningSyncCalls = new ArrayDeque<>();

拦截器：5个拦截器，完成整个请求过程
1、BridgeInterceptor（桥接拦截器）：请求时，对必要的Header进行一些添加，接收响应时，移除必要的Header
2、RetryAndFollowUpInterceptor（重试与重定向拦截器）：负责失败重试以及重定向
3、CacheInterceptor（缓存拦截器）：负责读取缓存直接返回（根据请求的信息和缓存的响应的信息来判断是否存在缓存可用）、更新缓存
4、ConnectInterceptor（连接拦截器）：负责和服务器建立连接
5、CallServerInterceptor（请求服务器拦截器）：完成HTTP协议报文的封装和解析。

LeakCanary 原理
1、通过 registerActivityLifecycleCallbacks 监听Activity或者Fragment 销毁时候的生命周期。
在Application.ActivityLifecycleCallbacks 的 onActivityDestroyed方法调用RefWatcher.watch()实现。
2、通过弱引用和引用队列监控对象是否被回收（弱引用和引用队列ReferenceQueue联合使用时，
如果弱引用持有的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
即 KeyedWeakReference持有的Activity对象如果被垃圾回收，该对象就会加入到引用队列queue）。

Android 创建多个进程,Android中的进程通信

通过在配置清单中给四大组件设置android:process属性值，这样我们就可以轻易开启多进程模式。
Android中支持的多进程通信方式主要有以下几种，它们之间各有优缺点，可根据使用场景选择选择：
1、AIDL：功能强大，支持进程间一对多的实时并发通信，并可实现 RPC (远程过程调用)。
2、Messenger：支持一对多的串行实时通信， AIDL 的简化版本。
3、Bundle：四大组件的进程通信方式，只能传输 Bundle 支持的数据类型。
4、ContentProvider：强大的数据源访问支持，主要支持 CRUD 操作，一对多的进程间数据共享，例如我们的应用访问系统的通讯录数据。
5、BroadcastReceiver：即广播，但只能单向通信，接收者只能被动的接收消息。
6、文件共享：在非高并发情况下共享简单的数据。
7、Socket：通过网络传输数据。

谈谈 MVC、MVP、MVVM

• MVC：
  模型层(Model) ：针对业务模型，建立数据结构和相关的类，它主要负责网络请求，数据库处理，I/O的操作。
  视图层(View) ：对应于xml布局文件和java代码动态view部分。
  控制层(Controller) ：控制层是由Activity/Fragment来承担的，但是因为XML视图功能太弱，所以Activity/Fragment既要负责视图的显示又要加入控制逻辑，承担的功能过多，大项目就会遇到耦合过重，Activity/Fragment类过大等问题。
• MVP：为了解决MVC耦合过重的问题，MVP的核心思想就是提供一个Presenter将视图逻辑和业务逻辑相分离，达到解耦的目的。
  但是随着业务逻辑的增加，一个页面可能会非常复杂，UI的改变是非常多，会有非常多的case，这样就会造成View的接口会很庞大。
• MVVM：使用ViewModel代替Presenter，实现数据与View的双向绑定，这样就省去了很多在View层中写很多case的情况，只需要改变数据就行。

RecycleView 四级缓存

1. 一级缓存：两个 ArrayList，一个存储当前还在屏幕中的 ViewHolder，另一个存储数据被更新的 ViewHolder
   final ArrayList mAttachedScrap = new ArrayList<>();
   ArrayList mChangedScrap = null;
2. 二级缓存：ArrayList，默认大小为2，通常用来存储预取的 ViewHolder，同时在回收 ViewHolder时，也可能会存储一部分的 ViewHolder
   final ArrayList mCachedViews = new ArrayList();
3. 三级缓存：ViewCacheExtension，自定义缓存【是空实现，一般都不会去实现它】
4. 四级缓存：RecycledViewPool，缓存从二级缓存中移除的 ViewHolder。采用 SparseArray 保存其内部静态类 ScrapData，ScrapData 采用 ArrayList 存储 ViewHolder，ArrayList 大小默认为5，可动态改变。ViewHolder 从二级缓存移除，加入四级缓存前，会将数据全部清除，根据 ViewType 存储到 SparseArray 中。ViewHolder 服用时会重写 onBindViewHolder 方法填充数据。

AIDL简单讲解一下。底层实现的是什么机制？

AIDL是进程间通信的一种方式，底层实现是通过Binder机制来实现的。Binder机制底层又是通过mmap内存映射原理来实现的，内存分为用户空间和内核空间，Binder机制通过一次一次的数据拷贝来传递数据。

Binder机制了解

每个进程的内存空间都分为用户空间和内核空间，用户空间和内核空间之间的通信需要native层的方法来实现，方法叫copy_form_user()。进程A的内核空间和进程B的用户空间通过Linux的一个mmap方法来创建出一个共享的物理内存地址，然后进程A的用户空间和进程B的用户空间进行通信的话，就只需要进程A的用户空间往进程A的内核空间进行一次数据拷贝（copy_from_user），进程B的用户空间与进程A的内核空间通过mmap内存映射的方式，就能在共享的物理内存中获取到进程A拷贝的数据，就实现了通信。

AsyncTask原理

1 、AsyncTask中有两个线程池（SerialExecutor和THREAD_POOL_EXECUTOR）和一个Handler（InternalHandler），其中线程池SerialExecutor用于任务的排队，而线程池THREAD_POOL_EXECUTOR用于真正地执行任务，InternalHandler用于将执行环境从线程池切换到主线程。
2、InternalHandler是一个静态的Handler对象，为了能够将执行环境切换到主线程，这就要求sHandler这个对象必须在主线程创建。由于静态成员会在加载类的时候进行初始化，因此这就变相要求AsyncTask的类必须在主线程中加载，否则同一个进程中的AsyncTask都将无法正常工作。

谈谈对RxJava的理解

RxJava是基于响应式编程，基于事件流、实现异步操（类似于Android中的AsyncTask、Handler作用）作的库，基于事件流的链式调用，使得RxJava逻辑简洁、使用简单。RxJava原理是基于一种扩展的观察者模式，有四种角色：被观察者Observable 观察者Observer 订阅subscribe 事件Event。RxJava原理可总结为：被观察者Observable通过订阅(subscribe)按顺序发送事件（Emitter)给观察者(Observer)， 观察者按顺序接收事件、作出相应的响应动作。

Android各版本新特性

1、Android5.0新特性：MaterialDesign设计风格、支持64位ART虚拟机、通知详情可以用户自己设计。
2、Android6.0新特性：动态权限管理、支持快速充电的切换、支持文件夹拖拽应用、相机新增专业模式。
3、Android7.0新特性：多窗口支持、V2签名、增强的Java8语言模式、夜间模式。
4、Android8.0（O）新特性：优化通知、画中画模式、自动填充框架、系统优化。
5、Android9.0（P）新特性：室内WIFI定位、“刘海”屏幕支持、安全增强。
6、Android10.0（Q）新特性：用户存储权限的变更、用户的定位权限的变更。

谈一下一次完整的http请求

首先进行DNS域名解析

1. 三次握手建立TCP连接
2. 客户端向服务器发送请求命令
3. 客户端发送请求头信息
4. 服务器应答 Http/1.1 200 OK
5. 服务器返回相应头信息
6. 服务器向客户端发送数据
7. 服务器关闭TCP连接

谈一下一次完整的https请求

1. 客户端发起https请求
2. 服务器必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向权威机构申请。这套证书其实就是一对公私钥。
3. 服务器将自己的数字证书（含有公钥、证书的颁发机构等）发送给客户端。
4. 客户端收到服务器端的数字证书之后，会对其进行验证，主要验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等等。如果不通过，则弹出警告框。如果证书没问题，则生成一个密钥（对称加密算法的密钥，其实是一个随机值），并且用证书的公钥对这个随机值加密。
5. 客户端会发起https中的第二个请求，将加密之后的客户端密钥(随机值)发送给服务器。
6. 服务器接收到客户端发来的密钥之后，会用自己的私钥对其进行非对称解密，解密之后得到客户端密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，这样数据就变成了密文。
7. 服务器将加密后的密文返回给客户端。
8. 客户端收到服务器发返回的密文，用自己的密钥（客户端密钥）对其进行对称解密，得到服务器返回的数据。

布局性能优化之Include、ViewStub、Merge

• include标签常用于将布局中的公共部分提取出来供其他layout共用，以实现布局模块化,也是平常我们设计布局时用的最多的。
• ViewStub就是一个宽高都为0的一个View，它默认是不可见的，只有通过调用setVisibility函数或者Inflate函数才会将其要装载的目标布局给加载出来，从而达到延迟加载的效果，这个要被加载的布局通过android:layout属性来设置。
• 在一个布局中包含一个布局时，merge标签有助于消除视图层次结构中的冗余视图组。如果是merge标签，那么直接将其中的子元素添加到merge标签parent中，这样就保证了不会引入额外的层级。

非UI线程是否可以刷新UI

非UI线程是可以刷新UI的，前提是它要拥有自己的ViewRoot。如果想直接创建ViewRoot实例，你会发现找不到这个类。但是可以通过WindowManager。

因为通常的子线程更新UI的报错是ViewRootImpl类的checkThread函数抛出的，而ViewRootImpl在onResume中才会创建，所以在这之前子线程更新UI是不会报错的

class NonUiThread extends Thread{
      @Override
      public void run() {
         Looper.prepare();
         TextView tx = new TextView(MainActivity.this);
         tx.setText("non-UiThread update textview");
         WindowManager windowManager = MainActivity.this.getWindowManager();
         WindowManager.LayoutParams params = new WindowManager.LayoutParams(
             200, 200, 200, 200, WindowManager.LayoutParams.FIRST_SUB_WINDOW,
                 WindowManager.LayoutParams.TYPE_TOAST,PixelFormat.OPAQUE);
         windowManager.addView(tx, params); 
         Looper.loop();
     }
 }

Android ANR

Application Not Responding，应用无响应。

发生场景：

• Service Timeout:比如前台服务在20s内未执行完成。
• BroadcastQueue Timeout：比如前台广播在10s内未执行完成。
• ContentProvider Timeout：内容提供者,在publish过超时10s。
• InputDispatching Timeout: 输入事件分发超时5s，包括按键和触摸事件。

导致ANR无响应的常见原因 :

• 主线程阻塞 (避免死锁的出现，使用子线程来处理耗时操作或阻塞任务)
• IO阻塞 （文件读写或数据库操作放在子线程异步操作）
• CPU大量计算，内存不足

定位分析：

• ActivityManager( 996): ANR in ... ANR发生在哪个应用
• PID：8625: 产生ANR应用的线程号
• ActivityManager( 996): Reason: Input dispatching timed out ANR产生的原因
• Load: 3.46 / 2.71 / 1.24 CPU前1分钟、5分钟、15分钟的CPU平均负载
• ActivityManager( 996): CPU usage from 94ms to 643ms later