Android 知识简记 快速回顾各种知识,android 开发技术周报
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)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
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)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
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)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
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)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
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)死锁 4 个必要条件
互斥
占有且等待
不可抢占
循环等待
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)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
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)3Java 虚拟机 &内存结构 &GC&类加载 &四种引用 &动态代理
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)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
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)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
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)JVM 内存结构
线程私有:
1.程序计数器:记录正在执行的字节码指令地址,若正在执行 Native 方法则为空
2.虚拟机栈:执行方法时把方法所需数据存为一个栈帧入栈,执行完后出栈
3.本地方法栈:同虚拟机栈,但是针对的是 Native 方法
线程共享:
1.堆:存储 Java 实例,GC 主要区域,分代收集 GC 方法会吧堆划分为新生代、老年代
2.方法区:存储类信息,常量池,静态变量等数据
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)GC
回收区域:只针对堆、方法区;线程私有区域数据会随线程结束销毁,不用回收
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)回收类型:
1.堆中的对象
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
2.方法区中的类信息、常量池
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)判断一个对象是否可被回收:
1.引用计数法
缺点:循环引用
2.可达性分析法
定义:从 GC ROOT 开始搜索,不可达的对象都是可以被回收的
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)GC ROOT
1.虚拟机栈/本地方法栈中引用的对象
2.方法区中常量/静态变量引用的对象
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)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
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)ClassLoader
类的生命周期:
1.加载;2.验证;3.准备;4.解析;5.初始化;6.使用;7.卸载
类加载过程:
1.加载:获取类的二进制字节流;生成方法区的运行时存储结构;在内存中生成 Class 对象
2.验证:确保该 Class 字节流符合虚拟机要求
3.准备:初始化静态变量
4.解析:将常量池的符号引用替换为直接引用
5.初始化:执行静态块代码、类变量赋值
类加载时机:
1.实例化对象
2.调用类的静态方法
3.调用类的静态变量(放入常量池的常量除外)
类加载器:负责加载 class 文件
分类:
1.引导类加载器 - 没有父类加载器
2.拓展类加载器 - 继承自引导类加载器
3.系统类加载器 - 继承自拓展类加载器
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)双亲委托模型:
当要加载一个 class 时,会先逐层向上让父加载器先加载,加载失败才会自己加载
为什么叫双亲?不考虑自定义加载器,系统类加载器需要网上询问两层,所以叫双亲
判断是否是同一个类时,除了类信息,还必须时同一个类加载器
优点:
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
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)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
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)4Android 基础 &性能优化 &Framwork
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)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
allowTaskRep
arenting:允许转移任务栈
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)View 工作原理
DecorView (FrameLayout)
LinearLayout
titlebar
Content
调用 setContentView 设置的 View
ViewRoot 的 performTraversals 方法调用触发开始 View 的绘制,然后会依次调用:
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
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)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
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)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
View 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
帧动画:
通过 AnimationDrawable 实现,容易 OOM
属性动画:
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
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)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
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)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
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)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
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)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
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)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
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)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
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)App 启动流程
Launcher 中点击一个应用图标 -> 通过 AMS 查找应用进程,若不存在就通过 Zygote 进程 fork
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)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
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)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
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)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
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)内存泄漏场景及规避
1.静态变量、单例强引跟生命周期相关的数据或资源,包括 EventBus
2.游标、IO 流等资源忘记主动释放
3.界面相关动画在界面销毁时及时暂停
4.内部类持有外部类引用导致的内存泄漏
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
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