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2019 Android 高級面試題總結

作者:雨林沐風rzm

鏈接:https://www.jianshu.com/p/461bf99964ec

說下你所知道的設計樣式與使用場景

a、建造者樣式:

將一個複雜物件的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示。

使用場景比如最常見的AlertDialog,拿我們開發過程中舉例,比如Camera開發過程中,可能需要設置一個初始化的相機配置,設置攝像頭方向,閃光燈開閉,成像質量等等,這種場景下就可以使用建造者樣式

裝飾者樣式:動態的給一個物件添加一些額外的職責,就增加功能來說,裝飾樣式比生成子類更為靈活。裝飾者樣式可以在不改變原有類結構的情況下曾強類的功能,比如Java中的BufferedInputStream 包裝FileInputStream,舉個開發中的例子,比如在我們現有網絡框架上需要增加新的功能,那麼再包裝一層即可,裝飾者樣式解決了繼承存在的一些問題,比如多層繼承代碼的臃腫,使代碼邏輯更清晰

觀察者樣式:
代理樣式:
門面樣式:
單例樣式:
生產者消費者樣式:

java語言的特點與OOP思想

這個通過對比來描述,比如面向物件和麵向過程的對比,針對這兩種思想的對比,還可以舉個開發中的例子,比如播放器的實現,面向過程的實現方式就是將播放視頻的這個功能分解成多個過程,比如,加載視頻地址,獲取視頻信息,初始化解碼器,選擇合適的解碼器進行解碼,讀取解碼後的幀進行視頻格式轉換和音頻重採樣,然後讀取幀進行播放,這是一個完整的過程,這個過程中不涉及類的概念,而面向物件最大的特點就是類,封裝繼承和多型是核心,同樣的以播放器為例,一面向物件的方式來實現,將會針對每一個功能封裝出一個物件,吧如說Muxer,獲取視頻信息,Decoder,解碼,格式轉換器,視頻播放器,音頻播放器等,每一個功能對應一個物件,由這個物件來完成對應的功能,並且遵循單一職責原則,一個物件只做它相關的事情

說下java中的執行緒創建方式,執行緒池的工作原理。

java中有三種創建執行緒的方式,或者說四種

1、繼承Thread類實現多執行緒
2、實現Runnable接口
3、實現Callable接口
4、通過執行緒池

執行緒池的工作原理:執行緒池可以減少創建和銷毀執行緒的次數,從而減少系統資源的消耗,當一個任務提交到執行緒池時

a、首先判斷核心執行緒池中的執行緒是否已經滿了,如果沒滿,則創建一個核心執行緒執行任務,否則進入下一步
b、判斷工作佇列是否已滿,沒有滿則加入工作佇列,否則執行下一步
c、判斷執行緒數是否達到了最大值,如果不是,則創建非核心執行緒執行任務,否則執行飽和策略,預設丟擲異常

說下 handler 原理

Handler,Message,looper 和 MessageQueue 構成了安卓的訊息機制,handler創建後可以通過 sendMessage 將訊息加入訊息佇列,然後 looper不斷的將訊息從 MessageQueue 中取出來,回呼到 Hander 的 handleMessage方法,從而實現執行緒的通信。

從兩種情況來說,第一在UI執行緒創建Handler,此時我們不需要手動開啟looper,因為在應用啟動時,在ActivityThread的main方法中就創建了一個當前主執行緒的looper,並開啟了訊息佇列,訊息佇列是一個無限迴圈,為什麼無限迴圈不會ANR?因為可以說,應用的整個生命周期就是運行在這個訊息迴圈中的,安卓是由事件驅動的,Looper.loop不斷的接收處理事件,每一個點擊觸摸或者Activity每一個生命周期都是在Looper.loop的控制之下的,looper.loop一旦結束,應用程式的生命周期也就結束了。我們可以想想什麼情況下會發生ANR,第一,事件沒有得到處理,第二,事件正在處理,但是沒有及時完成,而對事件進行處理的就是looper,所以只能說事件的處理如果阻塞會導致ANR,而不能說looper的無限迴圈會ANR

另一種情況就是在子執行緒創建Handler,此時由於這個執行緒中沒有預設開啟的訊息佇列,所以我們需要手動呼叫looper.prepare(),並通過looper.loop開啟訊息

主執行緒Looper從訊息佇列讀取訊息,當讀完所有訊息時,主執行緒阻塞。子執行緒往訊息佇列發送訊息,並且往管道檔案寫資料,主執行緒即被喚醒,從管道檔案讀取資料,主執行緒被喚醒只是為了讀取訊息,當訊息讀取完畢,再次睡眠。因此loop的迴圈並不會對CPU性能有過多的消耗。

記憶體泄漏的場景和解決辦法

1、非靜態內部類的靜態實體
非靜態內部類會持有外部類的取用,如果非靜態內部類的實體是靜態的,就會長期的維持著外部類的取用,組織被系統回收,解決辦法是使用靜態內部類

2、多執行緒相關的匿名內部類和非靜態內部類
匿名內部類同樣會持有外部類的取用,如果在執行緒中執行耗時操作就有可能發生記憶體泄漏,導致外部類無法被回收,直到耗時任務結束,解決辦法是在頁面退出時結束執行緒中的任務

3、Handler記憶體泄漏
Handler導致的記憶體泄漏也可以被歸納為非靜態內部類導致的,Handler內部message是被儲存在MessageQueue中的,有些message不能馬上被處理,存在的時間會很長,導致handler無法被回收,如果handler是非靜態的,就會導致它的外部類無法被回收,解決辦法是1.使用靜態handler,外部類取用使用弱取用處理2.在退出頁面時移除訊息佇列中的訊息

4、Context導致記憶體泄漏
根據場景確定使用Activity的Context還是Application的Context,因為二者生命周期不同,對於不必須使用Activity的Context的場景(Dialog),一律採用Application的Context,單例樣式是最常見的發生此泄漏的場景,比如傳入一個Activity的Context被靜態類取用,導致無法回收

5、靜態View導致泄漏
使用靜態View可以避免每次啟動Activity都去讀取並渲染View,但是靜態View會持有Activity的取用,導致無法回收,解決辦法是在Activity銷毀的時候將靜態View設置為null(View一旦被加載到界面中將會持有一個Context物件的取用,在這個例子中,這個context物件是我們的Activity,宣告一個靜態變數取用這個View,也就取用了activity)

6、WebView導致的記憶體泄漏
WebView只要使用一次,記憶體就不會被釋放,所以WebView都存在記憶體泄漏的問題,通常的解決辦法是為WebView單開一個行程,使用AIDL進行通信,根據業務需求在合適的時機釋放掉

7、資源物件未關閉導致
如Cursor,File等,內部往往都使用了緩衝,會造成記憶體泄漏,一定要確保關閉它並將取用置為null

8、集合中的物件未清理
集合用於儲存物件,如果集合越來越大,不進行合理的清理,尤其是入股集合是靜態的

9、Bitmap導致記憶體泄漏
bitmap是比較占記憶體的,所以一定要在不使用的時候及時進行清理,避免靜態變數持有大的bitmap物件

10、監聽器未關閉
很多需要register和unregister的系統服務要在合適的時候進行unregister,手動添加的listener也需要及時移除

如何避免OOM?

1、使用更加輕量的資料結構:如使用ArrayMap/SparseArray替代HashMap,HashMap更耗記憶體,因為它需要額外的實體物件來記錄Mapping操作,SparseArray更加高效,因為它避免了Key Value的自動裝箱,和裝箱後的解箱操作

2、便面列舉的使用,可以用靜態常量或者註解@IntDef替代

3、Bitmap優化:

a、尺寸壓縮:通過InSampleSize設置合適的縮放
b、顏色質量:設置合適的format,ARGB_6666/RBG_545/ARGB_4444/ALPHA_6,存在很大差異
c、inBitmap:使用inBitmap屬性可以告知Bitmap解碼器去嘗試使用已經存在的記憶體區域,新解碼的Bitmap會嘗試去使用之前那張Bitmap在Heap中所占據的pixel data記憶體區域,而不是去問記憶體重新申請一塊區域來存放Bitmap。利用這種特性,即使是上千張的圖片,也只會僅僅只需要占用屏幕所能夠顯示的圖片數量的記憶體大小,但復用存在一些限制,具體體現在:在Android 4.4之前只能重用相同大小的Bitmap的記憶體,而Android 4.4及以後版本則只要後來的Bitmap比之前的小即可。使用inBitmap引數前,每創建一個Bitmap物件都會分配一塊記憶體供其使用,而使用了inBitmap引數後,多個Bitmap可以復用一塊記憶體,這樣可以提高性能

4、StringBuilder替代String: 在有些時候,代碼中會需要使用到大量的字串拼接的操作,這種時候有必要考慮使用StringBuilder來替代頻繁的“+”

5、避免在類似onDraw這樣的方法中創建物件,因為它會迅速占用大量記憶體,引起頻繁的GC甚至記憶體抖動

6、減少記憶體泄漏也是一種避免OOM的方法

說下 Activity 的啟動樣式,生命周期,兩個 Activity 跳轉的生命周期,如果一個 Activity 跳轉另一個 Activity 再按下 Home 鍵在回到 Activity 的生命周期是什麼樣的

啟動樣式

Standard 樣式:Activity 可以有多個實體,每次啟動 Activity,無論任務棧中是否已經有這個Activity的實體,系統都會創建一個新的Activity實體

SingleTop樣式:當一個singleTop樣式的Activity已經位於任務棧的棧頂,再去啟動它時,不會再創建新的實體,如果不位於棧頂,就會創建新的實體

SingleTask樣式:如果Activity已經位於棧頂,系統不會創建新的Activity實體,和singleTop樣式一樣。但Activity已經存在但不位於棧頂時,系統就會把該Activity移到棧頂,並把它上面的activity出棧

SingleInstance樣式:singleInstance 樣式也是單例的,但和singleTask不同,singleTask 只是任務棧內單例,系統里是可以有多個singleTask Activity實體的,而 singleInstance Activity 在整個系統里只有一個實體,啟動一singleInstanceActivity 時,系統會創建一個新的任務棧,並且這個任務棧只有他一個Activity

生命周期

onCreate onStart onResume onPause onStop onDestroy

兩個 Activity 跳轉的生命周期、

1、啟動A
onCreate – onStart –  onResume

2、在A中啟動B
ActivityA  onPause
ActivityB  onCreate
ActivityB  onStart
ActivityB  onResume
ActivityA  onStop

3、從B中傳回A(按物理硬體傳回鍵)
ActivityB onPause
ActivityA onRestart
ActivityA onStart
ActivityA onResume
ActivityB onStop
ActivityB onDestroy

4、繼續傳回
ActivityA onPause
ActivityA onStop
ActivityA onDestroy

onRestart 的呼叫場景

(1)按下home鍵之後,然後切換回來,會呼叫onRestart()。
(2)從本Activity跳轉到另一個Activity之後,按back鍵傳回原來Activity,會呼叫onRestart();
(3)從本Activity切換到其他的應用,然後再從其他應用切換回來,會呼叫onRestart();

說下 Activity 的橫豎屏的切換的生命周期,用那個方法來儲存資料,兩者的區別。觸發在什麼時候在那個方法里可以獲取資料等。

是否了 SurfaceView,它是什麼?他的繼承方式是什麼?他與View的區別(從原始碼角度,如加載,繪製等)。

SurfaceView中採用了雙緩衝機制,保證了UI界面的流暢性,同時 SurfaceView 不在主執行緒中繪製,而是另開闢一個執行緒去繪製,所以它不妨礙UI執行緒;

SurfaceView 繼承於View,他和View主要有以下三點區別:

(1)View底層沒有雙緩衝機制,SurfaceView有;
(2)view主要適用於主動更新,而SurfaceView適用與被動的更新,如頻繁的掃清
(3)view會在主執行緒中去更新UI,而SurfaceView則在子執行緒中掃清;
SurfaceView的內容不在應用視窗上,所以不能使用變換(平移、縮放、旋轉等)。也難以放在ListView或者ScrollView中,不能使用UI控制元件的一些特性比如View.setAlpha()

View:顯示視圖,內置畫布,提供圖形繪製函式、觸屏事件、按鍵事件函式等;必須在UI主執行緒內更新畫面,速度較慢。

SurfaceView:基於view視圖進行拓展的視圖類,更適合2D游戲的開發;是view的子類,類似使用雙緩機制,在新的執行緒中更新畫面所以掃清界面速度比view快,Camera預覽界面使用SurfaceView。

GLSurfaceView:基於SurfaceView視圖再次進行拓展的視圖類,專用於3D游戲開發的視圖;是SurfaceView的子類,openGL專用。

如何實現行程保活

a: Service 設置成 START_STICKY kill 後會被重啟(等待5秒左右),重傳Intent,保持與重啟前一樣
b: 通過 startForeground將行程設置為前臺行程, 做前臺服務,優先級和前臺應用一個級別,除非在系統記憶體非常缺,否則此行程不會被 kill
c: 雙行程Service: 讓2個行程互相保護對方,其中一個Service被清理後,另外沒被清理的行程可以立即重啟行程
d: 用C編寫守護行程(即子行程) : Android系統中當前行程(Process)fork出來的子行程,被系統認為是兩個不同的行程。當父行程被殺死的時候,子行程仍然可以存活,並不受影響(Android5.0以上的版本不可行)聯繫廠商,加入白名單
e.鎖屏狀態下,開啟一個一像素Activity

說下冷啟動與熱啟動是什麼,區別,如何優化,使用場景等

app冷啟動:當應用啟動時,後臺沒有該應用的行程,這時系統會重新創建一個新的行程分配給該應用, 這個啟動方式就叫做冷啟動(後臺不存在該應用行程)。冷啟動因為系統會重新創建一個新的行程分配給它,所以會先創建和初始化Application類,再創建和初始化MainActivity類(包括一系列的測量、佈局、繪製),最後顯示在界面上。

app熱啟動:當應用已經被打開, 但是被按下傳回鍵、Home鍵等按鍵時回到桌面或者是其他程式的時候,再重新打開該app時, 這個方式叫做熱啟動(後臺已經存在該應用行程)。熱啟動因為會從已有的行程中來啟動,所以熱啟動就不會走Application這步了,而是直接走MainActivity(包括一系列的測量、佈局、繪製),所以熱啟動的過程只需要創建和初始化一個MainActivity就行了,而不必創建和初始化Application

冷啟動的流程

當點擊app的啟動圖標時,安卓系統會從Zygote行程中fork創建出一個新的行程分配給該應用,之後會依次創建和初始化Application類、創建MainActivity類、加載主題樣式Theme中的windowBackground等屬性設置給MainActivity以及配置Activity層級上的一些屬性、再inflate佈局、當onCreate/onStart/onResume方法都走完了後最後才進行contentView的measure/layout/draw顯示在界面上

冷啟動的生命周期簡要流程:

Application構造方法 –> attachBaseContext()–>onCreate –>Activity構造方法 –> onCreate() –> 配置主體中的背景等操作 –>onStart() –> onResume() –> 測量、佈局、繪製顯示

冷啟動的優化主要是視覺上的優化,解決白屏問題,提高用戶體驗,所以通過上面冷啟動的過程。能做的優化如下:

1、減少 onCreate()方法的工作量

2、不要讓 Application 參與業務的操作

3、不要在 Application 進行耗時操作

4、不要以靜態變數的方式在 Application 儲存資料

5、減少佈局的複雜度和層級

6、減少主執行緒耗時

為什麼冷啟動會有白屏黑屏問題?原因在於加載主題樣式Theme中的windowBackground等屬性設置給MainActivity發生在inflate佈局當onCreate/onStart/onResume方法之前,而windowBackground背景被設置成了白色或者黑色,所以我們進入app的第一個界面的時候會造成先白屏或黑屏一下再進入界面。解決思路如下

1、給他設置 windowBackground 背景跟啟動頁的背景相同,如果你的啟動頁是張圖片那麼可以直接給 windowBackground 這個屬性設置該圖片那麼就不會有一閃的效果了

<style name=``"Splash_Theme"` `parent=``"@android:style/Theme.NoTitleBar"``>`
    <item name=``"android:windowBackground"``>@drawable/splash_bgitem>`
    <item name=``"android:windowNoTitle"``>``true``item>

`
style>`

2、採用世面的處理方法,設置背景是透明的,給人一種延遲啟動的感覺。,將背景顏色設置為透明色,這樣當用戶點擊桌面APP圖片的時候,並不會”立即”進入APP,而且在桌面上停留一會,其實這時候APP已經是啟動的了,只是我們心機的把Theme里的windowBackground 的顏色設置成透明的,強行把鍋甩給了手機應用廠商(手機反應太慢了啦)

<style name=``"Splash_Theme"` `parent=``"@android:style/Theme.NoTitleBar"``>`
    <item name=``"android:windowIsTranslucent"``>``true``item>`
    <item name=``"android:windowNoTitle"``>``true``item>

`
style>`

3、以上兩種方法是在視覺上顯得更快,但其實只是一種表象,讓應用啟動的更快,有一種思路,將 Application 中的不必要的初始化動作實現懶加載,比如,在SpashActivity 顯示後再發送訊息到 Application,去初始化,這樣可以將初始化的動作放在後邊,縮短應用啟動到用戶看到界面的時間

Android 中的執行緒有那些,原理與各自特點

AsyncTask,HandlerThread,IntentService

AsyncTask原理:內部是Handler和兩個執行緒池實現的,Handler用於將執行緒切換到主執行緒,兩個執行緒池一個用於任務的排隊,一個用於執行任務,當AsyncTask執行execute方法時會封裝出一個FutureTask物件,將這個物件加入佇列中,如果此時沒有正在執行的任務,就執行它,執行完成之後繼續執行佇列中下一個任務,執行完成通過Handler將事件發送到主執行緒。AsyncTask必須在主執行緒初始化,因為內部的Handler是一個靜態物件,在AsyncTask類加載的時候他就已經被初始化了。在Android3.0開始,execute方法串行執行任務的,一個一個來,3.0之前是並行執行的。如果要在3.0上執行並行任務,可以呼叫executeOnExecutor方法

HandlerThread原理:繼承自 Thread,start開啟執行緒後,會在其run方法中會通過Looper 創建訊息佇列並開啟訊息迴圈,這個訊息佇列運行在子執行緒中,所以可以將HandlerThread 中的 Looper 實體傳遞給一個 Handler,從而保證這個 Handler 的 handleMessage 方法運行在子執行緒中,Android 中使用 HandlerThread的一個場景就是 IntentService

IntentService原理:繼承自Service,它的內部封裝了 HandlerThread 和Handler,可以執行耗時任務,同時因為它是一個服務,優先級比普通執行緒高很多,所以更適合執行一些高優先級的後臺任務,HandlerThread底層通過Looper訊息佇列實現的,所以它是順序的執行每一個任務。可以通過Intent的方式開啟IntentService,IntentService通過handler將每一個intent加入HandlerThread子執行緒中的訊息佇列,通過looper按順序一個個的取出並執行,執行完成後自動結束自己,不需要開發者手動關閉

ANR的原因

1、耗時的網絡訪問
2、大量的資料讀寫
3、資料庫操作
4、硬體操作(比如camera)
5、呼叫thread的join()方法、sleep()方法、wait()方法或者等待執行緒鎖的時候
6、service binder的數量達到上限
7、system server中發生WatchDog ANR
8、service忙導致超時無響應
9、其他執行緒持有鎖,導致主執行緒等待超時
10、其它執行緒終止或崩潰導致主執行緒一直等待

三級快取原理

當 Android 端需要獲得資料時比如獲取網絡中的圖片,首先從記憶體中查找(按鍵查找),記憶體中沒有的再從磁盤檔案或sqlite中去查找,若磁盤中也沒有才通過網絡獲取

LruCache 底層實現原理:

LruCache 中 Lru 演算法的實現就是通過 LinkedHashMap 來實現的。LinkedHashMap 繼承於 HashMap,它使用了一個雙向鏈表來儲存 Map中的Entry順序關係,
對於get、put、remove等操作,LinkedHashMap除了要做HashMap做的事情,還做些調整Entry順序鏈表的工作。

LruCache中將LinkedHashMap的順序設置為LRU順序來實現LRU快取,每次呼叫get(也就是從記憶體快取中取圖片),則將該物件移到鏈表的尾端。

呼叫put插入新的物件也是儲存在鏈表尾端,這樣當記憶體快取達到設定的最大值時,將鏈表頭部的物件(近期最少用到的)移除。

說下你對 Collection 這個類的理解。

Collection是集合框架的頂層接口,是儲存物件的容器,Colloction定義了接口的公用方法如add remove clear等等,它的子接口有兩個,List和Set,List的特點有元素有序,元素可以重覆,元素都有索引(角標),典型的有
Vector:內部是陣列資料結構,是同步的(執行緒安全的)。增刪查詢都很慢。

ArrayList:內部是陣列資料結構,是不同步的(執行緒不安全的)。替代了Vector。查詢速度快,增刪比較慢。

LinkedList:內部是鏈表資料結構,是不同步的(執行緒不安全的)。增刪元素速度快。

而Set的是特點元素無序,元素不可以重覆

HashSet:內部資料結構是哈希表,是不同步的。
Set集合中元素都必須是唯一的,HashSet作為其子類也需保證元素的唯一性。
判斷元素唯一性的方式:
通過儲存物件(元素)的hashCode和equals方法來完成物件唯一性的。
如果物件的hashCode值不同,那麼不用呼叫equals方法就會將物件直接儲存到集合中;
如果物件的hashCode值相同,那麼需呼叫equals方法判斷傳回值是否為true,
若為false, 則視為不同元素,就會直接儲存;
若為true, 則視為相同元素,不會儲存。
如果要使用HashSet集合儲存元素,該元素的類必須改寫hashCode方法和equals方法。一般情況下,如果定義的類會產生很多物件,通常都需要改寫equals,hashCode方法。建立物件判斷是否相同的依據。

TreeSet:保證元素唯一性的同時可以對內部元素進行排序,是不同步的。

判斷元素唯一性的方式:

根據比較方法的傳回結果是否為0,如果為0視為相同元素,不存;如果非0視為不同元素,則存。
TreeSet對元素的排序有兩種方式:

方式一:使元素(物件)對應的類實現Comparable接口,改寫compareTo方法。這樣元素自身具有比較功能。
方式二:使TreeSet集合自身具有比較功能,定義一個比較器Comparator,將該類物件作為引數傳遞給TreeSet集合的建構式

說下AIDL的使用與原理

aidl是安卓中的一種行程間通信方式

說下你對廣播的理解
說下你對服務的理解,如何殺死一個服務。服務的生命周期(start與bind)。

是否接觸過藍牙等開發
設計一個ListView左右分頁排版的功能自定義View,說出主要的方法。

-說下binder序列化與反序列化的過程,與使用過程
是否接觸過JNI/NDK,java如何呼叫C語言的方法

-如何查看模擬器中的SP與SQList檔案。如何可視化查看佈局嵌套層數與加載時間。
你說用的代碼管理工具什麼,為什麼會產生代碼衝突,該如何解決
說下你對後臺的編程有那些認識,聊些前端那些方面的知識。
說下你對執行緒池的理解,如何創建一個執行緒池與使用。
說下你用過那些註解框架,他們的原理是什麼。自己實現過,或是理解他的工作過程嗎?
說下java虛擬機的理解,回收機制,JVM是如何回收物件的,有哪些方法等
一些java與Android原始碼相關知識等

大學成績
大學那些專業,你哪方面學得好
單片機,嵌入式,電子線路。
畢業設計什麼,幾個人實現的,主要功能是什麼
還有些其他硬體相關知識
自己的職業規劃與發展方向

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