Android 四大组件流程、Handler、AsyncTask、IntentService相关面试知识点(三）

一、activity生命周期

1. 什么是activity?

   • Android中的四大组件，用来于用户交互的组件，利用setContentView可以来显示组件

2. activity的四种状态

   • running （activity处于栈顶）/paused（失去焦点）/stopped/killed

3. activity生命周期

   • onCreate 正在创建，常做初始化工作

   • onStart 正在启动，这时activity可见但不在前台，无法和用户交互

   • onResume 获得焦点，此时activity可见且在前台并开始活动

   • onPause activity正在停止，可做数据存储、停止动画操作

   • onStop 即将停止，可做稍微重量级回收工作，如取消网络连接、注销广播接收器等

   • onDestory activity即将销毁，常做回收工作、资源释放

   • 当activity由后台切换到前台，由不可见到可见时会调用onRestart，activity重新启动

4. onStart() 和onResume 与onPause()和onStop()得区别？

   • onStart()和onStop()是从Activity是否可见角度调用的

   • onResume()和onPause()是从Activity是否在前台这个角度回调的，实际中没其它明显区别

5. Activity A启动B回调的方法有？

   • A onPause -> B onCreate -> B onStart -> B onResume -> A onStop

   • 如果B是完全透明或者对话框，则不会调用A onStop

6. onSaveInstanceState()方法，何时调用?

   • 非人为终止Activity时，比如系统配置发生改变导致Activity被杀死并重新创建、资源内存不足导致低优先级的Activity被杀死，会调用onSaveInstanceState()来保存状态，该方法调用在onStop之前

   • 恢复数据时，一般在onRestoreInstanceState()方法，一般在onStart之后调用

7. onSaveInstanceState()和onPause的区别？

   • onSaveInstanceState()适用于对临时性状态的保存，而onPause()适用于对数据的持久化保存

8. activity任务栈

   • Task，栈结构，后进先出，用于存放Activity组件，例如默认模式下，A启动B，那么A的栈定是Activity B

9. activity启动模式

   • standard 标准模式，每次启动一个Activity就会创建一个新实例

   • singleTop 栈顶复用模式，新Activity在任务栈栈顶，就不会创建，并回调onNewIntent()方法，如果不在则新建

   • singleTask 栈内复用模式，任务栈内有该Activity实例，就会移除该activity栈顶activity，并回调onNewIntent()方法，不存在则会新建该实例

   • singleInstance 单实例模式，此模式的Activity只能单独位于一个任务栈中，且只有唯一一个实例

   • singleTop可重复创建实例，不会引起任务栈的变更，防止多次快速点击启动activity，可以将activity设置为singleTop，singleTask可以利用taskAffinity指定任务栈，一般用于登录页

10. Activity的启动过程

    • Activity的startActivity到Instrumenation的execStartActivity,再利用Binder进程通信，调用AMS的startActivity，中间经过一些流程最终会到ActivityThread内部类ApplicationThread的scheduleLaunchActivity，然后将启动Activity的消息发送交给ActivityThread的Handler类H处理，handleLaunchActivity()再调用performLaunchActivity()

11. scheme跳转协议

    • 页面内跳转协议，方便APP页面内的跳转

    • 服务端下发跳转路径，H5点击描点，根据描点具体跳转路径APP的具体页面

    • 在清单文件的intent-filter中进行data配置,host:代表scheme作用于哪个地址域，port代表该路径的端口号，path代表scheme指定的页面，还可以携带参数

二、Fragment 第五大组件

1. Fragment的生命周期（起初是为了给大屏幕展现UI设计的，Android 3.0）

   • onAttach -> onCreate -> onCreateView -> onViewCreated -> Activity : onCreate -> onActivityCreated -> Activity : onStart -> onStart -> Activity : onResume -> onResume -> onPause -> Activity : onPause -> onStop -> Activity : onStop -> onDestroyView -> onDestroy -> onDetach -> Activity : onDestroy

2. 加载方式

   • 添加到布局

   • 动态在activity中添加

3. FragmentPagerAdapter和FragmentStatePagerAdapter的区别？

   • 从源码角度看，FragmentPagerAdaper在destroyItem中仅仅是detach fragment，解绑视图，而FragmentStatePagerAdapter是remove Fragment，所以前者适合界面少的应用，后者适合界面多的应用

4. Fragment通信

   • 与Activity通信，推荐谷歌官方做法，接口回调方法

   • 可以使用EventBus或者findFragmentById做法

5. Activity和Fragment的区别

   • 两者都包含布局

   • 但是Fragment依附在Activity上的，多了和宿主Activity相关的生命周期方法，例如onAttach、onDetach等，并且Fragment的生命周期方法是由宿主Activity调用的，而不是系统，从生命周期修饰符可以印证，Activity的都是protected，而Fragment的是public

   • 我们可以在Activity中动态替换、移除Fragment

   • Activity的FragmentManager负责用来调用队列中Fragment的生命周期方法，和Activity同步状态

   • 单一场景，切换时更适合用Fragment,或者模块化中，一个Fragment对应一个模块。

三、Service

1. Service是什么？

   • 一种长生命周期，无可视化界面，运行于后台的一种服务程序

2. Service与Thread的区别

   • service运行在主线程中，不能执行耗时操作，主线程难以控制Thread,当Activity销毁后，是没有办法获取之前的Thread的，如果Thread内的run方法没有执行完毕，它会一直执行

3. 两种启动方式的生命周期

   • onCreate -> onStartCommand -> onDestroy

   • onCreate -> onBind -> onUnbind -> onDestroy

4. Service的启动方式

   • startService onCreate -> onStartCommand 后一直保持运行，如果服务已经开了，仅仅是会调用onStartCommand方法，无论startService调用了多少次，只需要调用一次stopService就会停止

   • bindService onCreate -> onBind，只要服务没断开就可以一直通信

5. 两种启动方式的工作流程

   • startService 会调用ContextImpl的startServiceCommon,然后通过Binder机制与AMS通信，调用AMS的startService方法，最后调用ApplicationThread的scheduleCreateService,然后在发送消息交由ActivityThread的Handle类H处理，调用handleCreateService、handleServiceArgs，这两个方法内分别调用了service的onCreate和onStartCommand方法

   • bindService 会调用bindServiceCommon方法，然后与AMS通信，调用bindService方法，同样最后会调用ApplicationThread的scheduleCreateService方法，然后发送消息交由H处理，调用handCreateService方法，然后会调用ApplicationThread的scheduleBindService方法，发送消息交给H处理，调用handBindService，然后会调用AMS的publishService方法，最后会调用ServiceConnection的onServiceConnected方法

6. 如何保证Service不杀死

   • 增加Service优先级，例如设置为一个前台服务

   • 如果是startService的话，直接在onStartCommand的返回值改为START_STICKY，每次被杀死后都会再次启动

   • 当然还可以再onDestroy发送广播，然后onReceive中启动Service

7. 一些系统常见的Service

   • WINDOW_SERVICE 管理打开窗口程序 WindowManager

   • ACTIVITY_SERVICE 管理应用程序 ActivityManager 对应的ActivityManagerService,负责四大组件的启动、切换、调度和进程管理等作用

   • ALARM_SERVICE 闹钟服务 AlarmManager 例如它的定时服务，定层也是通过handler实现的

四、BroadcastReceiver

1. 广播的定义

   • 类似一个全局的监听器，属于Android四大组件，优点观察者模式的味道

   • 不同APP或者同一APP间多个进程的不同组件通信

   • 静态注册完成后将一直运行，进程杀死还在运行

2. 广播的种类

   • 普通广播

   • 有序广播，可以称为系统广播

   • 本地广播，只在APP内传播，利用LocalBroadcastManager类

3. 有序广播的工作流程

   • 注册的话，直接通过AMS，调用其registerReceiver

   • 调用ContextImpl的sendBroadcast,将消息放到BroadcastQueue中，然后再发送消息交由BroadcastHandler处理，最后会调用ApplicationThread的scheduleRegisteredReceiver,最后会调用LoadedApk内部类ReceiverDispatcher的performReceive，进而调用receiver.onReceive方法

五、ContentProvider

1. 什么是ContentProvider？

   • ContentProvider是不同应用程序之间进行交换数据的标准API，主要负责存储和共享数据

   • Android内置的许多数据都是使用ContentProvider形式，供开发者调用的，如音频、图片、通讯录

2. ContentProvider工作流程

   • 使用ContentResolver的query来说，调用query方法，它会调用ApplicationContentResolver的acquireUnstableProvider方法，继而调用ActivityThread的acquireProvider方法，然后与AMS通信，调用其getContentProvider方法，接下来会调用Process.start方法开启一个进程，运行ActivityThread的main方法，再调用AMS的attachApplication方法，最后会经由ActivityThread的H处理，调用handleBindApplication,再调用installContentProviders方法。

3. 与SharePreferencs的区别？

   • SP是一种轻量级的数据存储方式，一般用来存储简单的配置信息，基于xml文件的KEY-VALUE数据

   • 保存的数据仅能被本应用使用，而CP则能被不同应用使用

   • SP的读写有一定的缓存策略，在内存中有一份该文件的缓存，在多进程模式下，读写会很不可靠，可能会丢失数据

4. 与SQLite的区别？

   • 轻量级关系型数据库，占用资源少，存储大量数据时可以使用

   • 批量操作可以利用SQLiteStatement操作，开启事务和结束事务

   • SQLite使用完得注意及时关闭Cursor,读取数据库属于耗时操作

   • 使用索引加快检索进度

   • 创建好的表，不允许修改和删除表字段，除非赋值新表保留想要的字段

六、WebView

1. Android API16之前的版本存在远程代码执行安全漏洞，该漏洞源于程序没有正确限制使用WebView.addJavascriptInterface接口，远程攻击者可以通过使用Java Reflection API利用该漏洞执行任意JAVA对象的方法

2. WebView内存泄露

   • 记得及时remove WebView，再将webview onDestroy

   • WebView方法一个独立进程，减轻负担

   • 动态创建WebView的时候，对传入WebView的Content使用弱引用。Activity创建时add,onDestroy时remove

3. WebViewClient.onPageFinished调用多次，采用WebChromeClient.onProgressChanged方法替换

4. 后台耗电问题

   • 直接System.exit(0)将虚拟机退出，暴力解决或其他好的方法

七、Binder

1. 为什么要多进行多进程间通信，也就是IPC

   • 不同进程的四大组件的运行，依赖于IPC机制，它们之间需要通过内存共享数据，每个进程相当于一个独立的虚拟机，不同的虚拟机在内存分配上地址空间不同，不同虚拟机访问同一个类对象会出现很多副本的

   • 多进程可使SharedPreference不可靠性增加，数据丢失率有一定的增加，Application创建多个，静态变量和单例模式失效

2. 序列化

   • Serializable 简单、效率低、开销大。适合将对象序列化到存储设备，或者将对象序列化后通过网络传输

   • Parcelable 高效、使用相对复杂。主要用在内存序列化上。使用IBinder作为载体，直接在内存上读写

3. 为什么用Binder来所谓主要的IPC通信方式？

   • Android使用的Linux内核拥有着非常多的跨进程通信

   • 传输效率高，可操作性强。前者是指内存拷贝次数，一般的通信，都是先从发送方的缓存区拷贝到内核开辟的缓存区，再从内核缓存区拷贝到接受方的缓存区。有两次拷贝。而Binder，只需要将数据从发送方的缓存区拷贝到内核的缓存区，接收方的缓存区与内核的缓存区是映射到同一块物理地址的。

   • 实现C/S架构方便。Binder基于C/S架构，Server端和Client端相对独立，稳定性好。

   • 安全性高。例如Socket通信，IP地址可以人为修改，而Binder机制为每个进程分配了UIP/PID，在通信时会进行校验

4. Binder进行数据传输的具体过程

   • 服务端返回Binder对象，客户端通过AIDL接口asInterface()得到Binder对象(不同进程是代理Binder)，通过得到的Binder类发起RPC请求，客户端挂起当前线程，将参数写入到data,然后调用transact方法，RPC请求通过底层封装后交由服务端的onTransact方法处理，将结果写入到reply，最后返回结果并唤醒客户端线程。

5. Binder驱动

   • 例如A通过通讯录给B打电话，号码通过通讯录获取，两者通信必须依靠电话基站，这个相当于Binder驱动，通讯录相当于ServiceManager

   • 两个运行在用户空间的进程要完成通信，必须依靠于内核的帮助，而这个运行在内核的程序就是Binder驱动

   • Service在ServiceManager中注册，Client通过名字去ServiceManager中查找，返回查找的Binder对象，然后拿到Binder后调用Service方法

6. 如何优化多模块使用AIDL的情况

   • 如果为每个模块创建特定的AIDL文件，那么相对应的Service就会很多，会出现资源耗损严重等情况，这时候就应该使用Binder连接池解决。Server端提供一个queryBinder接口，不同业务模块拿到不同的Binder对象就可以使用了，Binder连接池的作用主要是将每个业务模块的Binder请求统一转发到远程Service执行。

八、Handler

1. 什么是handler

   • 主线程更新UI，子线程不能更新UI，利用Handler可以灵活更新UI

   • handler post(runnable)方法，sendMessage(message)方法，最后调用的都是sendMessageAtTime方法

2. Handler内部机制

   • sendMessage把消息和Handler通过MeesageQueeu的enqueueMessage方法传给MessageQueue，也就是所谓的把消息放入到消息队列中，然后通过Looper的next方法处理信息，调用handler的dispatchMessage方法，最后回调handMessage方法

3. Handler引起的内存泄露以及解决办法

   • 静态内部类持有外部类的匿名引用，导致外部Activity无法释放

   • 解决办法：handler内部持有外部activity的弱引用，并把Handler改为静态类，或者在activity的onDestroy中调用removeCallback

九、AsyncTask

1. 什么是AsyncTask

   • 它本质上是一个封装了线程池和handler的异步框架

2. 需要注意事项上篇有提及，主要就是新建AsyncTask需要在主线程中执行

3. AsyncTask机制原理

   • 上篇也有提，这里做个小结。

   • AsyncTask的本质是一个静态的线程池，AsyncTask派生出的子类可以实现不同的异步任务，这些任务默认都是排队提交到静态的线程池中执行的

   • 线程池的工作线程会执行doInBackground(mParams)方法执行异步任务

   • 当任务状态改变后，工作线程会向UI线程发送消息，AsyncTask内部的InternalHandler响应这些消息并调用相关的回调函数

4. 内存泄露问题

   • 和handler类似，改成静态类

   • 最好在onDestroy时cancel

十、HandlerThread

1. HandlerThread是什么？

   • 开启Thread子线程进行耗时操作，多次创建和销毁是很耗系统资源的

   • 本质是handler + thread + looper,thread 内部有looper

   • HanderlThread继承了Thread，有自己内部的Looper对象，可以进行Looper循环

   • 通过HandlerThread的looper对象传递Handler，在handleMessage方法中执行异步任务

   • 优点是不会有堵塞，减少了对性能的消耗，缺点是不能同时进行多任务处理，属于串行

2. HandlerThread机制

   • 在run方法里，通过Looper.prepare和Looper.loop开启了消息循环，然后将Handler传递给Looper，在Looper.loop内会调用handler的dispatchMessage方法，然后会调用传递的callback或者是handlerMessage方法处理消息

十一、IntentService

1. IntentService是什么？

   • IntentService是继承并处理异步请求的一个类，在IntentService内有一个工作线程来处理耗时操作，启动方式和传统的一样，当任务执行完毕后，内部会调用stopSelf(id)类自动停止，可以启动IntentService多次，而每一个耗时操作会以工作队列的方式在IntentService的onHandleIntent回调方法中执行，并且，每次指挥执行一个工作线程，执行完后再执行第二个

   • 本质是通过HandlerThread和Handler实现异步操作

   • 是一种特殊的Service,继承自Service

2. IntentService原理机制

   • 在它的onCreate中会初始化一个HandlerThrad和ServiceHandler，然后在onStart方法内会将intent封装成Message,利用ServiceHandler发送出去，经由自己的handleMessage处理，最后会调用onHandleIntent方法