有人说这是 2021 字节跳动 - 初级 Android 工程师的面经？吓到我了！我还是去搬砖吧！

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Java 基础

什么是乐观锁?

乐观锁：假设每次去拿数据都认为别人不会修改，所以不会上锁。但是在更新的时候会判断一下此期间别人有没有去更新这个数据。一般用在读比较多，写比较少的情况。

悲观锁：假设每次都是最坏情况，每次去拿数据时别人都会修改，所以每次拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会被阻塞直到它拿到锁，多写少读时使用。

volatile 关键字

1. 保证可见性，不保证原子性

2. 禁止指令重排序

3. 不缓存，每次都是从主存中取

hashmap 原理，红黑树是什么?

• 数组+链表,链表过长时，会导致查询效率退化

• 数组+链表+红黑树，当链表长度大于 8 转为红黑树

• HashMap 的默认初始大小为 16，初始化大小必须为 2 的幂，最大大小为 2 的 30 次方。数组中存储的链表节点 Entry 类实现于 Map.Entry 接口，它实现了对节点的通用操作。HashMap 的阈值默认为 “容量 * 0.75f”，当存储节点数量超过该值，则对 map 进行扩容处理。

• 线程不安全的容器，解决并发问题使用 ConcurrentHashMap(高效)或者是 Collections.synchronizedMap()。Collections.synchronizedMap()其实就是每个方法加一个 synchronize，其实和 HashTable 差不多。

红黑树

• 平衡的二叉查找树

• 节点是红色或者是黑色

• 根节点是黑色

• 每个叶子的节点都是黑色的空节点(NULL)

• 每个红色节点的两个子节点都是黑色的

• 从任意节点到其每个叶子的所有路径都包含相同的黑色节点

• 插入时会涉及到变色和旋转

jvm 内存分配

• 程序计数器

• Java 虚拟机栈

• 本地方法栈

• Java 堆

• 方法区

• 运行时常量池

• 直接内存

String,StringBuffer,StringBuilder 区别

String，StringBuffer，StringBuilder 最终底层存储与操作的都是 char 数组。但是 String 里面的 char 数组是 final 的，而 StringBuffer，StringBuilder 不是，也就是说，String 是不可变的，想要新的字符串只能重新生成 String。而 StringBuffer 和 StringBuilder 只需要修改底层的 char 数组就行。相对来说，开销要小很多。

String 的大多数方法都是重新 new 一个新 String 对象返回，频繁重新生成容易生成很多垃圾。StringBuffer 是线程安全的，StringBuilder 是线程不安全的，因为 StringBuffer 的方法是加了 synchronized 锁起来了的，而 StringBuilder 没有。增删比较多时用 StringBuffer 或 StringBuilder（注意单线程与多线程）。实际情况按需而取吧，既然已经知道了里面的原理。

安卓基础

安卓各版本大变化(Android 6.0 到 10.0),兼容适配

Android 5.0

• Material Design

• ART 虚拟机

Android 6.0

• 应用权限管理

• 官方指纹支持

• Doze 电量管理

• 运行时权限机制->需要动态申请权限

Android 7.0

• 多窗口模式

• 支持 Java 8 语言平台

• 需要使用 FileProvider 访问照片

• 安装 apk 需要兼容

Android 8.0

• 通知

• 画中画

• 自动填充

• 后台限制

• 自适应桌面图标->适配

• 隐式广播限制

• 开启后台 Service 限制

Android 9.0

• 利用 Wi-Fi RTT 进行室内定位

• 刘海屏 API 支持

• 多摄像头支持和摄像头更新

• 不允许调用 hide api

• 限制明文流量的网络请求 http

Android 10

• 暗黑模式

• 隐私增强(后台能否访问定位)

• 限制程序访问剪贴板

• 应用黑盒

• 权限细分需兼容

• 后台定位单

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独权限需兼容

• 设备唯一标示符需兼容

• 后台打开 Activity 需兼容

• 非 SDK 接口限制 需兼容

热修复原理

原理

1. 安卓在加载 class 时会通过双亲委托机制去加载一个类，先让父类去加载，如果找不到再让子类去加载某个类。

2. 通过查看 ClassLoader 源码发现 findClass 方法是由每个子类自己实现的，比如 BootClassLoader 或者 BaseDexClassLoader。而 PathClassLoader 是继承自 BaseDexClassLoader 的，它的 findClass 也是在 BaseDexClassLoader 里面实现的。

3. BaseDexClassLoader 的 findClass 里面使用了另一个对象 DexPathList 去查找对应的 class，这是安卓里面特有的实现。在 DexPathList 对象里面有一个属性 dexElements，dexElements 是用于存放加载好了的 dex 数组的，查找 class 是从这个 dexElements 数组里面去找的。

4. dexElements 里面存放的是 Element 对象，findClass 最终会交给 Element 去实现，Element 又会交给 Element 里面的一个属性 DexFile 去实现。我看了下，最终是用 native 实现的。

5. 回到上面的第 3 步中的 DexPathList 对象从 dexElements 数组里面查找 class，从数组的前面往后找,找到了就返回结果，不再继续查找。

6. 所以当我们把修复好 bug 了的 class，搞成 dex,然后通过反射等技术放到 dexElements 的最前面，这样系统在通过 PathClassLoader 找到 class 时，就能先找到我们放置的修复好 bug 的 class，然后就不会再往后找了，相当于实现了热修复。这样有 bug 的 class 就不会被用了。应了一句古话，近水楼台先得月。

7. 第 6 点中的反射，流程是：获取到 PathClassLoader，然后反射获取到父类中的 DexPathList 对象，然后再反射到 DexPathList 对象中的 dexElements 数组。然后将补丁(dex)转为 Element 对象，插入到 dexElements 数组的前面(先复制出来，再合并，再通过反射放回去)。

一句话总结。将修复好的类放在 dexElements 的最前面，这样在加载类的时候就会被优先加载到而达到修复的目的。

MVC,MVP,MVVM

首先需要知道的是为什么要进行技术框架的设计？肯定是为了低耦合，提高开发效率是吧。所以不要为了设计而设计。

MVC

在 Android 中 View 和 Controller 一般就是被 Activity 充当了，当逻辑非常多，操作非常复杂时，Activity 代码量非常庞大，不易维护。

• Model : 模型层，业务逻辑+数据存储等

• View : 用户界面，一般就是 xml+Activity

• Controller : 控制层，一般就是 Activity

MVP

我个人角度，现在(2019 年 10 月 29 日 20:02:49)大多是使用这种方式，既不复杂也解耦合了。

• Model：模型层，业务逻辑+数据存储+网络请求

• View：视图层，View 绘制和用户交互等，一般是 Activity

• Presenter：呈现层，连接 V 层和 M 层，完成他们之间的交互

MVVM

为了更加分离 M，V 层，所以有了 MVVM。

• Model：模型层，业务逻辑+数据存储+网络请求

• View：视图层，View 绘制和用户交互等，一般是 Activity

• ViewModel：其实就是 Presenter 和 View 的数据模型的合体。双向绑定，View 的变动会反应到 ViewModel 中，数据的变动也会反应到 View 上。

组件化的好处

1. 任意修改都需要编译整个工程，效率低下。

2. 解耦，有利于多人团队协作开发

3. 功能复用

app 启动流程

1. Launcher startActivity

2. AMS startActivity

3. Zygote fork 进程

4. Activity main()

5. ActivityThread 进程 loop 循环

6. 开启 Activity,开始生命周期回调…

Activity 启动流程

1. Activity startActivityForResult

2. Instrumentation execStartActivity

3. AMS startActivity

4. ApplicationThread scheduleLaunchActivity

5. ActivityThread.H handleMessage -> performLaunchActivity

6. Activity attach

7. Instrumentation callActivityOnCreate

app 体积优化

可以使用 lint 工具，检测出没有用的文件。同时可以开启资源压缩,自动删除无用的资源。尽量多使用可绘制对象，某些图像不需要静态图像资源，框架可以在运行时动态绘制图像。尽量自己写 Drawable，能不用 UI 切图就不用，占用空间小。

重用资源，比如一个三角按钮,点击前三角朝上代表收起的意思，点击后三角朝下，代表展开，一般情况下,我们会用两张图来切换，我们其实完全可以用旋转的形式去改变。比如同一图像的着色不同,我们可以用 android:tint 和 tintMode 属性，低版本可以使用 ColorFilter。

压缩 PNG 和 JPEG 文件，可以减少 PNG 文件的大小，而不会丢失图像质量。使用 WebP 文件格式，可以使用 WebP 文件格式，而不是使用 PNG 或 JPEG 文件。可以使用 AS 将现有的 BMP、JPG、PNG 或静态 GIF 图像转换成 WebP 格式。使用矢量图形.svg；代码混淆，使用 proGuard 代码混淆器工具,它包括压缩，优化，混淆等功能。这个大家太熟悉。插件化，将功能模块放服务器上，按需下载，可以减少安装包大小。

app 启动优化

利用提前展示出来的 Window，快速展示出来一个节目，给用户快速反馈的体验。障眼法，治标不治本。

避免在启动时做密集沉重的初始化(Heavy app initialization)。某些 SDK 初始化放在异步去加载(比如友盟，bugly 这样的业务非必要可以异步加载)，比如地图，推送等，非第一时间需要的可以在主线程做延时启动(比如闪屏页)，当程序已经启动起来之后,再进行初始化。对于网络，图片请求框架就必须在主线程中初始化了。启动时，避免 I/O 操作，反序列化，网络操作，布局嵌套等耗时操作。

app 布局优化

• 如果父控件有颜色，也是自己需要的颜色，那么就不必在子控件加背景颜色

• 如果子控件有背景颜色，并且能完全覆盖父控件，那么父控件不用设置背景颜色

• 尽量减少不必要的嵌套

• 能用 LinearLayout 和 FrameLayout，就不要用 RelativeLayout，因为 RelativeLayout 相对比较复杂，测绘也相对耗时。

• include 和 merge 一起使用，增加复用，减少层级

• ViewStub 按需加载，更加轻便

• 复杂界面选择 ConstraintLayout，可有效减少层级

app 内存优化

频繁使用字符串拼接用 StringBuilder 或者 StringBuffer；ArrayMap、SparseArray 替换 HashMap；避免内存泄漏。

• 集合类泄漏(集合一直引用着被添加进来的元素对象)

• 单例/静态变量造成的内存泄漏(生命周期长的持有了生命周期短的引用)

• 匿名内部类/非静态内部类

• 资源未关闭造成的内存泄漏

• 检测内存泄漏的几个工具: LeakCanary，TraceView，Systrace，Android Lint 和 Memory Monitor+mat

内存泄漏有哪些

• 集合类泄漏(集合一直引用着被添加进来的元素对象)

• 单例/静态变量造成的内存泄漏(生命周期长的持有了生命周期短的引用)

• 匿名内部类/非静态内部类

• 资源未关闭造成的内存泄漏

• 网络，文件等流忘记关闭

• 手动注册广播时，退出时忘记 unregisterReceiver()

• Service 执行完成后忘记 stopSelf()

• EventBus 等观察者模式的框架忘记手动解除注册

app 线程优化

线程池避免存在大量的 Thread，重用线程池内部的线程，从而避免了线程的创建和销毁带来的性能开销，同时能有效控制线程池的最大并发数，避免大量线程因互相抢占系统资源而导致阻塞线现象发生。

分类

• FixedThreadPool 数量固定的线程池

• CachedThreadPool 只有非核心线程，数量不定，空闲线程有超时机制，比较适合执行大量耗时较少的任务

• ScheduledThreadPool 核心线程数量固定，非核心线程没有限制。主要用于执行定时任务和具有固定中周期的重复任务。

• SingleThreadPool 只有一个核心线程，确保所有的任务在同一个线程顺序执行，统一外界任务到一个线程中，这使得在这些任务之间不需要处理线程同步的问题。

优点

• 减少在创建和销毁线程上所花的时间以及系统资源的开销

• 不使用线程池有可能造成系统创建大量的线程而导致消耗完系统内存以及”过度切换”

注意点

• 如果线程池中的数量未达到核心线程的数量,则直接启动一个核心线程来执行任务

• 如果线程池中的数量已经达到或超过核心线程的数量,则任何会被插入到任务队列中等待执行

• 如果 2 中的任务无法插入到任务队列中,由于任务队列已满,这时候如果线程数量未达到线程池规定的最大值,则会启动一个非核心线程来执行任务

• 如果 3 中的线程数量已经达到线程池最大值,则会拒绝执行此任务,ThreadPoolExecutor 会调用 RejectedExecutionHandler 的 rejectedExecution()方法通知调用者

Android 换肤如何实现，原理

重新设置 LayoutInflater 的 Factory2，从而拦截创建 View 的过程，然后搞成自己的控件，想怎么换肤就怎么换肤。

fresco 原理，glide 原理，两者区别，哪个更省内存

这块暂时不懂，加入 todo。

Handler 原理，Android 消息机制

之前写过一篇文章，死磕 Android_Handler 机制你需要知道的一切，里面介绍得很详细，顺便说了一下为什么 loop 不会阻塞主线程问题。

Handler 机制的关键在于对于 ThreadLocal 原理的理解，线程私有数据。利用 ThreadLocal 机制将 Looper 存放到线程内部，perfect !

Android 系统架构

应用层，应用框架层，系统运行库层，硬件抽象层和 Linux 内核层。

常用布局有哪些

• FrameLayout

• LinearLayout

• RelativeLayout

• ConstraintLayout

• CoordinatorLayout

Android 数据存储有几种方式

• SharedPreferences: 小东西,最终是 xml 文件中,key-value 的形式存储的.

• 文件

• 数据库

• ContentProvider

• 网络

View，SurfaceView

• View 是 Android 中所有控件的基类

• View 适用于主动更新的情况，而 SurfaceView 则适用于被动更新的情况，比如频繁刷新界面。

• View 在主线程中对页面进行刷新，而 SurfaceView 则开启一个子线程来对页面进行刷新。

• View 在绘图时没有实现双缓冲机制，SurfaceView 在底层机制中就实现了双缓冲机制。

jni 调用流程

我之前也写过简单的 demo，JNI Java 与 C 的相互调用与基本操作。

组件之间相互引用，如何解决

• 调用其他组件的对外提供的方法：之前看到过一种思路,利用”接口+实现”的方式,定义一个 ComponentBase 中间层，然后里面有每个组件对外提供方法调用的 Interface，每个组件在初始化的时候就把这些 Interface 给实现了，然后其他组件需要用的时候就从 ComponentBase 里面取。

• 界面跳转：ARouter

Android 数字签名

校验用户身份，校验数据的完整性。

fragment 用在哪里，与 Activity 的区别

• 当 Activity 需要模块化的时候

• 不同设备上的适配，比如平台和手机

• Activity 相对 Fragment 而言，非常笨重，一般小界面小模块用 Fragment 比较合适，或者首页的 tab 之类的。

View 绘制原理

Retrofit 和 OkHttp 原理，拦截器

• Retrofit 的话，源码写的非常非常棒。主要是通过动态代理+获取方法上面的注解等，然后组装请求网络的参数，最后用 OkHttp 去请求网络。

• OkHttp 的拦截器链设计得非常巧妙，是典型的责任链模式。并最终由最后一个链处理了网络请求，并拿到结果。

点击事件传递机制，事件分为哪几种

事件传递大体过程：Activity–> Window–>DecorView –> View 树从上往下，传递过程中谁想拦截就拦截自己处理。MotionEvent 是 Android 中的点击事件。主要事件类型：

• ACTION_DOWN 手机初次触摸到屏幕事件

• ACTION_MOVE 手机在屏幕上滑动时触发，会回调多次

• ACTION_UP 手指离开屏幕时触发

需要关注的几个方法。

• dispatchTouchEvent(event);

• onInterceptTouchEvent(event);

• onTouchEvent(event);

上面 3 个方法可以用以下伪代码来表示其关系：