现在想想，移动互联网的发展不知不觉已经十多年了，Mobile First 也已经变成了 AI First。换句话说，我们已经不再是“风口上的猪”。移动开发的光环和溢价开始慢慢消失，并且正在向 AI、区块链等新的领域转移。移动开发的新鲜血液也已经变少，最明显的是国内应届生都纷纷涌向了 AI 方向。

​ 可以说，国内移动互联网的红利期已经过去了，现在是增量下降、存量厮杀，从争夺用户到争夺时长。比较明显的是手机厂商纷纷互联网化，与传统互联网企业直接竞争。另外一方面，过去渠道的打法失灵，小程序、快应用等新兴渠道崛起，无论是手机厂商，还是各大 App 都把出海摆到了战略的位置。

其实如果你技术深度足够，大必不用为就业而忧愁。每个行业何尝不是这样，最开始的风口，到慢慢的成熟。Android初级在2019年的日子里风光不再， 靠会四大组件就能够获取到满意薪资的时代一去不复返。经过一波一波的淘汰与洗牌，剩下的都是技术的金子。就像大浪褪去，裸泳的会慢慢上岸。而真正坚持下来的一定会取得不错成绩。毕竟Android市场是如此之大。从Android高级的蓬勃的就业岗位需求来看，能坚信我们每一位Android开发者的梦想 。

接下来我们针对Android高级展开的完整面试题。

Android 基础

Activity 生命周期

• A 打开 B 界面，会先执行 A 的 onPause，再执行 B 的 onCreate、onStart、onResume，再执行 A 的 onStop
• B 界面的打开依赖 A 界面 onPause 方法执行完，所以不要在 onPause 中做耗时操作

Activity 启动模式

• standard 标准模式
• singleTop 栈顶复用模式，适用于推送点击消息界面
• singleTask 栈内复用模式，适用于 App 首页
• singleInstance 单例模式，单独位于一个任务栈中，适用于拨打电话界面
• 细节：
  • taskAffinity：任务相关性，用于指定任务栈名称，默认为应用包名
  • allowTaskReparenting：允许转移任务栈

View 工作原理

• 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

MeasureSpec 测量规则

• EXACTLY：父 View 指定了子 View 确切的大小
• AT_MOST：父 View 指定一个大小，子 View 不能超过这个值
• UNSPECIFIEND： 父 View 不对子 View 有任何限制

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
  • 硬件加速原理：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

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

SurfaceView、TextureView、SurfaceTexture、GLSurfaceView

• SurfaceView：使用双缓冲机制，有自己的 surface，在一个独立的线程里绘制，Android7.0之前不能平移、缩放
• TextureView：持有 SurfaceTexture，将图像处理为 OpenGL 纹理更新到 HardwareLayer，必须开启硬件加速，Android5.0之前在主线程渲染，之后有独立的渲染线程，可以平移、旋转、缩放
• SurfaceTexture：将图像流转为 OpenGL 外部纹理，不直接显示
• GLSurfaceView：加入 EGL 管理，自带 GL 上下文和 GL 渲染线程

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 onIntercept 方法的调用

Android 通信

Handler、MessageQueue、Looper 及 postDelayed 原理

• 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
• postDelayed 其实就是调用 postAtTime 实现的，传入的时间戳基于 SystemClock.uptimeMillis，即 boot 时间
• 进一步会调用 MessageQueue#enqueueMessage 将消息插入到队列
• 插入消息时会根据消息执行时刻 Message#when 来决定插入到什么位置，when 为 0 或最早执行就会插入到链表头，否则按执行时刻排序插入
• 插入后如果正在阻塞则会尝试唤醒，插入到头部则会唤醒，插入到队列中则再根据其他条件判断是否需要唤醒
• Looper#loop 中调用 MessageQueue#next 取消息，next 方法除非是即将销毁时会返回 null，否则就会返回消息，没有消息就阻塞。如果当前时刻还没到消息的执行时刻 when，就会再阻塞这个时间差的时间
• 阻塞是调用 nativePollOnce 实现，基于 Linux epoll 事件管理机制
• Looper#loop 中取出消息后通过 Message#target 拿到 handler，然后调用 Handler#dispatchMessage 分发处理消息

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

Linux IPC 方式

• 管道
• socket
• 信号量：常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段
• 信号：不适用于信息交换，更适用于进程中断控制，比如非法内存访问，杀死某个进程等（Android 中的 Kill Process 采用的就是 signal（信号）机制）
• 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

Android 系统架构

• 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

Android 优化

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

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。

还有 高级架构技术进阶脑图、Android开发面试专题资料 帮助大家学习提升进阶，也节省大家在网上搜索资料的时间来学习，也可以分享给身边好友一起学习。

 

最后这里是关于我自己的Android 学习，面试文档，视频收集大整理，有兴趣的伙伴们可以看看~

网上学习 Android的资料一大堆，但如果学到的知识不成体系，遇到问题时只是浅尝辄止，不再深入研究，那么很难做到真正的技术提升。希望这份系统化的技术体系对大家有一个方向参考。（我现在正在按着这份学习笔记复习，争取下次面试不再被怼！）