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2020年最新 Android 面试点梳理,新手必看避免踩雷,轻松拿offer!

敬亭阁主 2022-03-19 阅读 110
  • 消息队列:信息复制两次,额外的 CPU 消耗;不合适频繁或信息量大的通信

  • 共享内存:无须复制,共享缓冲区直接付附加到进程虚拟地址空间,速度快;但进程间的同步问题操作系统无法实现,必须各进程利用同步工具解决

Binder

  • Android 中基于 C/S 结构的一种面向对象的进程间通信的机制

  • 主要用在 system_server 进程与上层 App 层的 IPC 交互

  • 包含:Client,Server,Binder 驱动和 ServiceManager 四部分

Android 为什么选择 binder

  • 性能: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,而 Linux 的管道、消息队列、Socket 都需要拷贝两次,binder 仅次于共享内存

  • 稳定性:基于C/S架构,架构清晰,稳定性好,不像共享内存实现方式复杂,需要充分考虑访问临界资源的并发同步问题

  • 安全:传统Linux IPC的接收方无法获得对方进程可靠的UID/PID,从而无法鉴别对方身份

Android 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

Android 系统

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Android 系统架构

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  • 应用层

  • Framework 框架层

  • 本地 Native 库和 Android 运行时环境

  • HAL

  • Linux 内核

Dalvik 和 ART

  • Dalvik

  • 谷歌设计专用于 Android 平台的 Java 虚拟机,可直接运行 .dex 文件,适合内存和处理速度有限的系统

  • JVM 指令集是基于栈的;Dalvik 指令集是基于寄存器的,代码执行效率更优

  • ART

  • Dalvik 每次运行都要将字节码转换成机器码;ART 在应用安装时就会转换成机器码,执行速度更快

  • ART 存储机器码占用空间更大,空间换时间

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

Android 类加载器

  • BootClassLoader(加载 Framework 级别的类)

  • PathClassLoader(加载系统类和 data/app 应用目录下的 dex 文件)

  • DexClassLoader(加载自定义的 dex 文件或 jar,支持从 sd 卡中进行加载)

APK 打包流程

  • 1.aapt 打包资源文件生成 R.java 文件;aidl 生成 java 文件

  • 2.将 java 文件编译为 class 文件

  • 3.将工程及第三方的 class 文件转换成 dex 文件

  • 4.将 dex 文件、so、编译过的资源、原始资源等打包成 apk 文件

  • 5.签名

  • 6.资源文件对齐,减少运行时内存

App 安装过程

  • 首先要解压 APK,资源、so等放到应用目录

  • Dalvik 会将 dex 处理成 ODEX ;ART 会将 dex 处理成 OAT;

  • OAT 包含 dex 和安装时编译的机器码

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Android 优化

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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

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

内存优化

  • 内存问题

  • 内存泄漏

  • 内存抖动:频繁创建临时对象

  • Bitmap 大内存:规避位图超标

  • 代码质量:intdef 代替枚举,使用 SparseArray 代替 HashMap

  • 检测工具

  • MAT(Memory Analysis Tools) ,可分析 Java 堆数据,可查看实例占用空间、引用关系等

  • Android Studio 自带的 Profiler

  • LeakCanary:通过弱引用和引用队列监控对象是否被回收,比如 Activity 销毁时开始监控此对象,检测到未被回收则主动 gc ,然后继续监控

瘦包

  • 1.资源方面:资源在线化、图片使用 webp 格式、tint 着色生成不同色调的切、使用 icon font

  • 2.so 库:保留一个 cpu 架构的 so 文件

  • 3.AS Inspect Code 清除无用代码和资源

  • 4.代码混淆:使用 ProGuard 可以移除无用的类、字段、方法(压缩),移除无用字节码指令

  • 5.不保留行号:使用 ProGuard 配置不保留行号

  • 6.开启 shrinkResources:移除无用资源

  • 7.资源混淆:使用 AndResGuard 缩短资源长度,对资源进行 7z 压缩等(直接对apk操作)

  • 8.代码结构简化,比如用 intdef 代替 枚举(一个枚举有1~1.4kb大小)

  • 9.使用 compileOnly 在只需编译时依赖的场景,不会打到 apk 里

  • 10.使用 thinR 插件剔除 R 文件,将引用 R 字段的地方替换成对应常量

  • 11.Android 7.0 使用 V2(apksigner) 代替 V1(jarsigner) 签名工具

  • 12.动态加载 so 库(System.load加载绝对路径文件)、插件化技术、App Bundle

  • 13.使用 facebook 的 redex

内存泄漏场景及规避

  • 静态变量、单例强引跟生命周期相关的数据或资源,包括 EventBus

  • 游标、IO 流等资源忘记主动释放

  • 界面相关动画在界面销毁时及时暂停

  • 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

  • 检测:Android Studio Profiler

ANR 问题及分析

  • anr 分类

  • 主线程 5s 内没有处理完输入事件

  • service 阻塞 20s

  • 前台广播阻塞 10s 或后台广告阻塞 20s

  • ContentProvider publish 在 20s 内没有处理完

  • anr 发生过程

  • 1.捕获到 anr,发送 linux 信号量 3

  • 2.进程接受到信号量将 anr 信息写入 data/anr/traces.txt 文件

  • 3.Log 打印 anr 信息

  • 4.进程进入 anr 状态,弹出 anr 提示框

  • 监控 anr

  • 1.Android 5.0 以下监听 traces.txt 文件写入

  • 2.每隔 5s 向主线程发送消息判断主线程是否阻塞

  • 分析 anr

  • 查看 cpu 负载是否是 cpu 资源紧张导致

  • 查看堆栈看是否是我们的代码耗时过长

  • 避免 anr

  • 主线程中不要做耗时操作,注意使用 IntentService

  • 降低子线程优先级,让主线程可以更多的获取到 cpu 资源

Native Crash

  • 崩溃过程:native crash 时操作系统会向进程发送信号,崩溃信息会写入到 data/tombstones 下,并在 logcat 输出崩溃日志

  • 定位:so 库剥离调试信息的话,只有相对位置没有具体行号,可以使用 NDK 提供的 addr2line 或 ndk-stack 来定位

  • addr2line:根据有调试信息的 so 和相对位置定位实际的代码处

  • ndk-stack:可以分析 tombstone 文件,得到实际的代码调用栈

最后

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不知不觉自己已经做了几年开发了,由记得刚出来工作的时候感觉自己能牛逼,现在回想起来感觉好无知。懂的越多的时候你才会发现懂的越少。

最后为了帮助大家深刻理解Android相关知识点的原理以及面试相关知识,这里放上相关的我搜集整理的24套腾讯、字节跳动、阿里、百度2019-2020面试真题解析,我把技术点整理成了视频和PDF(实际上比预期多花了不少精力),包知识脉络 + 诸多细节

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总结

Android架构学习进阶是一条漫长而艰苦的道路,不能靠一时激情,更不是熬几天几夜就能学好的,必须养成平时努力学习的习惯。所以:贵在坚持!

上面分享的字节跳动公司2021年的面试真题解析大全,笔者还把一线互联网企业主流面试技术要点整理成了视频和PDF(实际上比预期多花了不少精力),包含知识脉络 + 诸多细节。
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