Android面试题——高级开发面试题二

一面试题概述

回答自己理解的java虚拟机、gc机制
Java多线程、线程池
集合原理(hashmap,list)
java虚引用
封装、继承、多态的理解
activity生命周期
安卓activity和fragment数据传递
Handler
内存泄漏、内存溢出、内存抖动原因及解决办法
ANR原因以及解决办法
性能优化、卡顿优化
事件分发机制

面试题解答

2.1 回答自己理解的java虚拟机、gc机制

JVM内存区域

JVM基本构成

JVM主要包括四个部分：

1-类加载器（ClassLoader）:在 JVM 启动时或者在类运行将需要的 class 加载到 JVM 中(下图表示了从 java 源文件到 JVM 的整个过程，可配合理解)

2-执行引擎：负责执行 class 文件中包含的字节码指令

3-内存区（也叫运行时数据区）：是在 JVM 运行的时候操作所分配的内存区。运行时内存区主要可以划分为 5个区域，如下图：方法区(MethodArea)、java 堆(Heap)、java 栈(Stack)、程序计数器(PCRegister)、本地方法栈(Native MethodStack)、

4-本地方法接口：主要是调用 C 或 C++实现的本地方法及回调结果

gc机制

1-Java 中有四种引用类型

强引用、软引用、弱引用、虚引用

2-如何判断强引用是否存在呢？

引用计数法，有对这个对象的引用就+1，不再引用就-1，但是这种方式看起来简单美好，但它却不能解决循环引用计数的问题

3-GC Roots 对象通常包括

虚拟机栈中引用的对象（栈帧中的本地变量表）
方法中类的静态属性引用的对象
方法区中常量引用的对象
Native 方法引用的对象

4-可达性分析算法整个流程

第一次标记：对象在经过可达性分析后发现没有与 GC Roots 有引用链，则进行第一次标记并进行一次筛选，筛选条件是：该对象是否有必要执行 finalize()方法。
第二次标记：GC 对 F-Queue 队列里的对象进行第二次标记，如果在第二次标记时该对象又成功被引用，则会被移除即将回收的集合，否则会被回收

5-一般回收算法也有如下几种

标记-清除（Mark-sweep）
标记-整理（Mark-Compact）
复制（Copying）
分代收集算法：新生代、老年代、永久代、内存分配和回收策略

2.2 Java多线程、线程池-见参考

Java多线程

1-java线程创建的方式

继承Thread类
实现runnable接口
继承callable接口
基于线程池创建线程

2-请详细描述一下线程从创建到死亡的几种状态都有哪些？

新建( new )：新创建了一个线程对象。
可运行( runnable )：线程对象创建后，其他线程(比如 main 线程）调用了该对象的 start ()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取 cpu 的使用权。
运行( running )：可运行状态( runnable )的线程获得了 cpu 时间片（ timeslice ），执行程序代码。
阻塞( block )：阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权，也即让出了 cpu timeslice ，暂时停止运行。直到线程进入可运行( runnable )状态，才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行( running )状态。
死亡( dead )：线程 run ()、 main () 方法执行结束，或者因异常退出了 run ()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。

3-sleep()和wait()区别

sleep()来自thread,wait()来自object();
sleep()不释放锁，wait释放锁
sleep()时间到了会自动恢复，wait（）可以使用notify（）直接唤醒

4-在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

方法一：使用安全类，比如 Java. util. concurrent 下的类。
方法二：使用自动锁 synchronized。
方法三：使用手动锁 Lock。手动锁 Java 示例代码如下：

5-JAVA如何在两个线程之间共享数据

Java 里面进行多线程通信的主要方式就是共享内存的方式，共享内存主要的关注点有两个：可见性和有序性原子性。Java 内存模型（JMM）解决了可见性和有序性的问题，而锁解决了原子性的问题，理想情况下我们希望做到“同步”和“互斥”。有以下常规实现方法：
将数据抽象成一个类，并将数据的操作作为这个类的方法

将数据抽象成一个类，并将对这个数据的操作作为这个类的方法，这么设计可以很容易做到同步，只要在方法上加“synchronized“。
将 Runnable 对象作为一个类的内部类，共享数据作为这个类的成员变量，每个线程对共享数据的操作方法也封装在外部类，以便实现对数据的各个操作的同步和互斥，作为内部类的各个 Runnable 对象调用外部类的这些方法。

线程池

1-为什么用线程池，解释下线程池参数

线程池本质上是一种池化技术，而池化技术是一种资源复用的思想，为了减少线程频繁创建和销毁带来的性能开销，因为线程创建会涉及到CPU上下文切换、内存分配等工作。线程池本身会有参数来控制线程创建的数量，这样就可以避免无休止的创建线程带来的资源利用率过高的问题，起到了资源保护的作用。
线程池参数七大参数

corePoolsize 核心线程数：正常情况下创建的工作的线程数，这些线程创建后并不会立马消除，一种常驻住线程
maxinumPoolSize 最大线程数：表示允许创建的最大线程数
keepAliveTime 表示超出线程数之外的线程数空闲存活时间
unit keepAliveTime 的计量单位
workQueue:用来存放待执行任务的队列
threadFactory:创建一个线程工厂用来生产线程，可以用来设定线程名
handler:任务拒绝策略

2-Java线程池的工作流程

线程池判断核心线程池里的核心线程是否都在执行任务。如果不是，让空闲的核心线程来执行任务。如果核心线程池里的线程都在执行任务，则进入下个流程。
线程池判断阻塞队列是否已满。如果阻塞队列没有满，则将新提交的任务存储在阻塞队列中。如果阻塞队列已满，则进入下个流程。
判断线程池里的线程数量是否小于最大线程数量(看线程池是否满了)。如果小于，则创建一个新的工作线程（非核心线程，并给它设置超时时间，当我们处理完这些任务，无需手动销毁这个非核心线程，超时自动销毁）来执行任务。如果已满，则交给拒绝策略来处理这个任务。

3-线程池都有哪些状态？

RUNNING：这是最正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。
SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。
TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个

4-Java线程池如何合理配置核心线程数？如何去设置呢？

CPU 密集型任务：比如像加解密，压缩、计算等一系列需要大量耗费 CPU 资源的任务，大部分场景下都是纯 CPU 计算。因此，对于 CPU 密集型的计算场景，理论上线程的数量 = CPU 核数就是最合适的，不过通常把线程的数量设置为CPU 核数 +1，会实现最优的利用率。
IO 密集型任务：比如像 MySQL 数据库、文件读写、网络通信等任务，这类任务不会特别消耗 CPU 资源，但是 IO 操作比较耗时，会占用比较多时间。线程数 = CPU 核心数 * (1 + IO 耗时/ CPU 耗时) 或是 IO密集型：核心线程数 = CPU核数 * 2

2.3 集合原理(hashmap,list)-见参考

集合框架

1-Java List总结

1）ArrayList
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程不安全，效率高

2）Vector
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程安全，效率低

3）LinkedList
优点: 底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
缺点: 线程不安全，效率高

2-Java Set总结

1）HashSet

底层其实是包装了一个HashMap实现的
底层数据结构是数组+链表 + 红黑树
具有比较好的读取和查找性能，可以有null 值
通过equals和HashCode来判断两个元素是否相等
非线程安全
2）LinkedHashSet

继承HashSet，本质是LinkedHashMap实现
底层数据结构由哈希表(是一个元素为链表的数组)和双向链表组成。
有序的，根据HashCode的值来决定元素的存储位置，同时使用一个链表来维护元素的插入顺序
非线程安全，可以有null 值
3）TreeSet

是一种排序的Set集合，实现了SortedSet接口，底层是用TreeMap实现的，本质上是一个红黑树原理
排序分两种：自然排序（存储元素实现Comparable接口）和定制排序（创建TreeSet时，传递一个自己实现的Comparator对象）
正常情况下不能有null值，可以重写Comparable接口局可以有null值了。
3-Map总结

2.4 java虚引用-见参考

虚引用需要java.lang.ref.PhantomReference类来实现，虚引用顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会觉定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收，它不能单独使用也不能通过它访问对象，虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。
虚引用的主要作用是跟踪对象被垃圾回收的状态，仅仅是提供了一种确保对象被finalize以后，做某些事情的机制

2.5 封装、继承、多态的理解-见参考

1-封装

实例讲解什么是封装
封装的意义
封装原则
封装的访问级别

2-继承

继承作用：提高了软件复用的效率，缩短了软件开发的周期
继承方式：公有继承、私有继承、保护继承

3-多态

多态的三个条件
编译时多态
多态的实现方式：接口多态性、继承多态性、通过抽象类实现的多态性
多态的好处：可替换性、可扩充性、灵活性简化性

2.6 activity生命周期

1-activity的生命周期

2-ActivityA 跳转 ActivityB 然后 B 按 back 返回 A，各自的生命周期顺序，A 与 B 均不透明

ActivityA 跳转到 ActivityB

Activity A：onPause
Activity B：onCreate
Activity B：onStart
Activity B：onResume
Activity A：onSto

ActivityB 返回 ActivityA

Activity B：onPause
Activity A：onRestart
Activity A：onStart
Activity A：onResume
Activity B：onStop
Activity B：onDestro

2.7 安卓activity和fragment数据传递-见参考

1-Activity向Fragment传递数据—使用Bundle

Bundle用来存放数据集
setArguments()方法将数据集绑定到Fragment中。

2-Fragment向Activity传送数据

方法一：使用java接口（观察者模式）
方法二：使用第三方组件：eventbus，liveData等

3-实现Fragment之间互传数据

Fragment之间无法互传数据，所以需要一个Activity作为中间桥梁辅助两个Fragment之间的数据传输

2.8 Handler-见参考

2.9 内存泄漏、内存溢出、内存抖动原因及解决办法-见参考

1-内存溢出

原因：

1.内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据；
2.集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收；
3.代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体；
4.使用的第三方软件中的BUG；
5.启动参数内存值设定的过小

解决方案：

第一步，修改JVM启动参数，直接增加内存。(-Xms，-Xmx参数一定不要忘记加。)
第二步，检查错误日志，查看“OutOfMemory”错误前是否有其它异常或错误。
第三步，对代码进行走查和分析，找出可能发生内存溢出的位置。

2-内存泄漏

引起内存泄漏的场景：

资源对象没关闭造成的内存泄漏，如查询数据库后没有关闭游标cursor
构造Adapter时，没有使用 convertView 重用
对象被生命周期长的对象引用，如activity被静态集合引用导致activity不能释放
Bitmap对象不再使用时，没有调用recycle()释放内存（？存在疑问）

如何区分：

内存泄露, 观察 momory monitor 出现,内存不断增加然后降低.
工具使用:通过 heap viewer 查看

3-内存抖动

原因：内存抖动出现原因主要是频繁（很重要）在循环里创建对象，导致大量对象在短时间内被创建

如何区分：通过momory monitor 发现出现内存忽上忽下形成针尖状的情况

2.10 ANR原因以及解决办法

1-什么是ANR

ANR(Application Not Responding)即应用程序无响应

2-ANR一共有四种类型

输入事件类型ANR
广播类型ANR
ContentProvider类型ANR
Service类型ANR

3-如何避免ANR

耗时的工作()比如数据库操作，I/O，网络操作)，采用单独的工作线程处理
用Handler来处理UIthread和工作thread的交互
合理使用 Handler 来处理其他线程请求；
合理使用并遵循 Android 生命周期, 避免在 onCreate() and onResume() 做过多的事情；
使用一些架构形成规范来避免内存等问题,例如：MVP、RxJava；
经常使用工具来检查内存问题,例如:MAT、TraceView、AS 自带等工具；
避免加载大图片引起内存不足导致 ANR；
避免内存泄露引起的 ANR。

2.11 性能优化、卡顿优化-见参考

1-为什么会卡顿

读写文件
解析大量图片
频繁请求网络
复杂的布局
频繁创建对象

2-如何检测卡顿

Systrace：Systrace它是轻量级的框架，而且开销小，可以直观反映CPU的利用率而且右侧alter可以针对一些问题给出相关的建议。比如绘制慢或者GC频繁等
StrictMode：Android2.3引入的一个工具类：严苛模式。是一种运行时检测机制。可以帮助开发人员检测代码当中不规范的问题。StrictMode主要检测线程策略和虚拟机策略。

3-如何优化卡顿