Android面试题精选

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内存相关

1 导致内存泄漏的原因有哪些？

内存泄漏的根本原因是：长生命周期的对象持有短生命周期的对象，短生命周期的对象就无法及时释放。

造成内存泄漏的原因有：
(1) 单例造成的内存泄漏

因为某些单例的初始化需要引入一个Context变量，在调用单例时会传入当前类的实例，而单例的对象是静态的，那么它将与Application拥有一样长的生命周期，如果当前类需要销毁，由于单例持有该类的引用，所以无法销毁，从而造成内存泄漏，代码如下：

public class Singleton{
    private Singleton(Context context){
    }
    private static volatile Singleton instance = null;
    
    public static Singleton getInstance(Context context){
        if(instance==null){
            synchronized(Singleton.class){
                if(instance==null){
                    instance = new Singleton(context);
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

解决方法：使用getApplicationContext或者对Activity的引用使用弱引用。

(2)非静态内部类实例化一个静态的对象

非静态内部类隐性持有外部类的对象，如果将内部类实例化为一个静态对象，那么它将与Application拥有一样长的生命周期，如果外部类需要销毁，由于内部类持有该类的引用，所以无法销毁，从而造成内存泄漏，代码示例如下：

public class MyActivity extends Activity{
    private static InnerClass innerclass = new InnerClass();
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState){
        super.onCreate(saveInstanceState);
        
    }
    private class InnerClass{
    }
}

(3) Handler/Runnable造成的内存泄漏

Handler是一个非静态内部类，它隐性地持有外部类的对象。如果外部类需要结束，但消息队列中还有消息未处理完，则Handler不会释放外部类的对象，从而造成内存泄漏，代码示例如下：

Handler handler = new Handler(){
    public void handleMessage(Message msg){
        super.handleMessage(msg);
    }
};

解决方法：

• 将Handler/Runnable改为静态的，如果是Handler，则在onDestroy中调用removeCallbackAndMessage(null)方法。
• 如果Handler/Runnable持有外部类的对象，则应该改成弱引用。

（4）资源未关闭造成的内存泄漏

如使用流资源，比如InputStream，Database等，还有就是BroadcastReceiver未取消注册等。

2 导致内存溢出的原因有哪些？

内存溢出通俗理解就是内存不够用，内存溢出有以下几种原因：

1. 从Java虚拟机角度来说

• Java堆溢出
  Java堆用于存储对象实例的。只要不停创建对象，然后保证对象到GC Roots之间有可达路径来避免垃圾回收机制回收这些对象，那么对象数量达到最大堆容量后就会出现内存溢出，所以内存泄漏可能造成内存溢出。
• 虚拟机栈和本地方法栈溢出
  如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的最大深度，则抛出StackOverflowError异常；如果虚拟机在扩展时无法请求到足够的内存空间，则抛出OutOfMemoryError异常。
• 方法区和运行时常量池溢出
  这类溢出经常出现在使用的第三方软件中的BUG。
• 本地直接内存溢出

2. 从App实际应用来说

• 图片造成内存溢出
• 内存泄漏导致的内存溢出
• ListView未复用ConvertView导致重复创建Item布局最终可能导致内存溢出

3 如何避免OOM？

1. Bitmap优化

• 压缩图片尺寸，避免使用大图片
• 设置合适的format，ARGB_6666/RBG_545/ARGB_4444/ALPHA_6，存在很大差异

2. 使用StringBuilder替代String
   有时候代码中会需要使用到大量的字符串拼接操作，这种时候有必要考虑使用StringBuilder来替代频繁的“+”。
3. 可以复用系统自带的资源，如字符串、图片、颜色、样式等；ListView和GridView中可以使用ConvertView复用子组件。
4. 避免内存泄漏从而避免内存溢出
   因为内存泄漏也可能导致内存溢出。
5. 避免在类似onDraw这样的方法中创建对象，因为它会迅速占用大量内存，引起频繁的GC，甚至内存抖动

Android原理相关

1 理解Activity、View、Window三者之间的关系

可以说，Window加载在Acitivy上，View加载在Window上，它们之间的逻辑关系如下：

1. Activity构造的时候会初始化一个Window对象，准确说是PhoneWindow对象。
2. 这个PhoneWindow有一个DecorView，DecorView有一个唯一的子View，它是垂直的LinearLayout类型，包含两个子View，一个是TitleView，另一个是ContentView.
3. ContentView是一个FrameLayout布局，通过setContentView方法来添加View。比如TextView、Button等。
4. 这些View的事件监听是由WindowManagerService来接受消息，并且回调Activity函数，比如onClickListener，onKeyDown等。

具体可参考下图

2 Handler机制（消息机制、Handler原理）

可参考文章：Android消息机制
简单回答：

Handler是用来发送消息和处理消息的。Handler流程中最主要的有四个对象：Handler、Message、MessageQueue和Looper。我们将要发送的消息封装到Message里，然后通过Handler将消息发送到MessageQueue中，Looper不停地从MessageQueue里取出消息交给Handler进行处理，从而实现了线程之间的通信。

详细的回答：

Handler是用来发送消息和处理消息的，所以Handler的机制主要表现为消息机制。Handler流程中最主要的有四个对象：Handler、Message、MessageQueue和Looper。从消息发送到处理可分为以下四个阶段：

1. 准备阶段
   在子线程中Looper.prepare()方法或者在主线程中调用Looper.prepareMainLooper()方法创建当前的Looper对象。Looper通过loop()方法获取到当前线程的Looper并启动循环，从MessageQueue不断提取Message，如果MessageQueue没有消息，则处于阻塞状态
2. 发送消息阶段
   使用当前线程创建的Handler对象在其它线程通过调用sendMessage()发送Message到MessageQueue中，MessageQueue收到消息，然后插入新的Message并唤醒阻塞。
3. 获取消息
   Looper被唤醒，则重新检查MessageQueue并获取新插入的Message。Looper获取Message后，通过Message的target，即Handler调用dispatchMessage方法分发获取到的消息，然后Handler使用handleMessage方法处理消息。
4. 阻塞等待
   当MessageQueue没有消息时，重新进入阻塞状态。

3 Android事件分发

当发生了一个事件时，会将该事件进行传递，从父控件往子控件传递，如果有控件拦截该事件，则消费该事件并不再往下传递；如果没有拦截该事件，则继续往下传递；如果最终的子控件也没有消费该事件，则往上一级回传该事件，直到被消费为止；如果最终都没有被消费，则该事件被抛弃。

• 红色箭头方向表示事件分发方向
• 绿色箭头方向表示事件回传方向。
  

【四大组件】Activity相关

1 说说Activity的启动模式

Activity的启动模式包含四种：Standard，SingleTop，SingleTask，SingleInstance.

• Standard：Android默认的模式。每次启动Activity，无论Activity栈中是否已经有这个Activity的实例，系统都会创建一个新的Activity实例。
• SingleTop：当一个SingleTop模式的Activity处于栈顶时，再去启动它时，系统不会再去创建一个Activity实例，而是直接复用这个实例；如果不在栈顶，则系统会重新创建新的实例。
• SingleTask：位于栈顶，则直接复用；如果不位于栈顶，则将其上的所有Activity实例出栈，然后再复用。
• SingleInstance：会重新创建一个单独的任务栈。

2 Activity的生命周期有哪些？Activity在什么时候可见在什么时候不可见。

Activity生命周期图

Activity生命周期包括：onCreate、onStart，onRestart、onResume，onPause，onStop，onDestroy。Activity在onStart到onPause之间都是可见的，其它不可见。

3 Activity各个阶段可以做哪些事？

1. onCreate：该方法在Activity被创建时回调，它是Activity生命周期的第一个方法。我们在创建Activity时一般都需要重写该方法，然后在该方法中做一些初始化的操作，如通过setContentView设置界面布局的资源，初始化所需要的组件信息等。
2. onStart：此方法被回调时表示Activity正在启动，此时Activity已处于可见状态，只是还没有在前台显示，因此无法与用户进行交互。可以简单理解为Activity已显示而我们无法看见罢了。
3. onResume：当此方法回调时，则说明Activity已在前台可见，可与用户交互了，onResume方法和onStart方法相似的地方在于，此时的Activity已经可见，只是区别在于onStart被回调时Activity还处于后台，无法与用户进行交互；而onResume被回调时Activity已经处于前台，可以与用户进行交互。如上述流程图所示，在Activity被停止后（onPause和onStop被调用），重新回到前台也会调用onResume方法，因此可以在onResume方法中初始化一些资源。
4. onPause：调用此方法时Activity被暂停，一般onStop方法会紧接着被调用。但也有特殊情况，如流程图所示，另外的Activity2来到前台而使当前Activity1转入到后台的情况，当然这里的另外的Activity2必须设置成窗口模式使得Activity处于可见状态，此时按返回键则会直接调用onResume方法。在onpause方法中，我们可以做一些数据的存储或者动画停止或者资源回收操作（比较少做此操作），但是不能做耗时操作，因为耗时操作可能会影响到新的Activity的显示，因为旧的Activity的onPause方法执行完成后，新的Activity的onResume方法才会被执行。
5. onStop：一般是在onPause被调用，且Activity完全不可见时被调用。同样的，在onStop方法中可以做一些资源释放操作（比较少做此操作）。
6. onRestart：表示Activity被重新启动，当Activity由不可见状态变为可见状态时该方法被回调。
7. onDestroy：这是Activity生命周期的最后一个方法，执行Activity的销毁操作，一般我们在这里进行回收工作和最终的资源释放。

【四大组件】Service

1 Service可以分几类

• 按照服务所在地分为：远程服务与本地服务。
• 按照是否可以执行耗时操作可以分为：IntentService和普通Service

2 InentService与普通Service的区别

• intentService可以执行耗时操作。在IntentService里的onHandleIntent里做耗时操作，且该方法里，每次都只执行一条任务，在所有任务都执行完后，会自动关闭服务。
• 普通Service，一般情况下是不能做耗时操作的，它是运行在UI线程中的。

3 Service启动方式

Service启动方式分为两种：

• startService：通过startService启动后，service会一直无限期运行下去，只有外部调用了stopService()或stopSelf()方法时，该Service才会停止运行并销毁。且Service里面的方法不能被调用
• bindService：通过bindService启动后，Service可以和开启者通信，而且开启者被销毁时，Service会自动解绑，也可以通过方法unbindService方法解绑。

4 Service两种启动方式的生命周期

• onCreate（）
  如果service没被创建过，调用startService()后会执行onCreate()回调； 如果service已处于运行中，调用startService()不会执行onCreate()方法。
• onStartCommand()
  如果多次执行了Context的startService()方法，那么Service的onStartCommand()方法也会相应的多次调用。onStartCommand()方法很重要，我们在该方法中根据传入的Intent参数进行实际的操作，比如会在此处创建一个线程用于下载数据或播放音乐等。
• onBind()
  Service中的onBind()方法是抽象方法，Service类本身就是抽象类，所以onBind()方法是必须重写的，即使我们用不到。当一个组件想通过调用 bindService() 与服务绑定时，系统将调用此方法（如果是startService则不会调用此方法）。在此方法的实现中，必须通过返回 IBinder 提供一个接口，供客户端用来与服务进行通信
• onDestory()
  在销毁的时候会执行Service该方法。

【四大组件】BroadcastReceiver

1 广播有几种？

目前广播只有3种，粘性广播已被移除。

• 普通广播
  普通广播在发出之后，所有广播接收器几乎都会在同一时间内接收到该广播。
• 有序广播
  广播发出后，同一时刻，只会有一个广播接收器能接收到这条广播消息，当这个广播接收器逻辑执行完毕后，广播才会继续传递。它是根据优先级priority来确定谁先接收的，priority数值越大，优先级越高。
• 本地广播
  本地广播只能在应用程序内部执行，使用LocalBroadcastManager来对广播进行管理。

2 广播有几种注册形式？区别在哪里？

• 静态注册：常驻系统，不受组件生命周期影响，即便应用退出，还是可以接收到广播，耗电、占内存。
• 动态注册：非常驻，跟随组件的生命周期变化，组件结束，广播结束。在组件结束前，需要先移除广播，否则容易造成内存泄漏。

【四大组件】ContentProvider

1 为什么要使用ContentProvider?

contentProvider为存储和读取数据提供了统一的接口，其它进程如果需要访问该进程的数据，就可以通过该接口访问，实现了数据的共享。

2 使用ContentProvider的步骤

• 新建一个继承ContentProvider的类
• 在manifest里面配置ContentProvider，并给其添加authorities属性
• 声明并实例化一个UriMatcher对象
• 在静态代码块中添加Uri
• 然后暴露需要暴露的方法

Fragment相关

1 Fragment的生命周期有哪些？

解释如下：

• onAttach()：Fragment和Activity相关联时调用。可以通过该方法获取Activity引用，还可以通过getArguments()获取参数。
• onCreate()：Fragment被创建时调用。
• onCreateView()：创建Fragment的布局。
• onActivityCreated()：当Activity完成onCreate()时调用。
• onStart()：当Fragment可见时调用。
• onResume()：当Fragment可见且可交互时调用。
• onPause()：当Fragment不可交互但可见时调用。
• onStop()：当Fragment不可见时调用。
• onDestroyView()：当Fragment的UI从视图结构中移除时调用。
• onDestroy()：销毁Fragment时调用。
• onDetach()：当Fragment和Activity解除关联时调用。

2 Fragment和Activity的生命周期是如何对应的

可以参考如下图：

3 Activity向Fragment传递数据

• 获取Fragment对象，并调用Fragment方法，如Fragment中成员变量的setXX()方法。
• 通过setArguments传参数，通过getArguments获取参数

4 Fragment向Activity传递数据

• 使用SharedPreference
• 使用文件
• 在Fragment中定义接口，Activity实现该接口

public interface OnFragmentInteractionListener {    
	void onItemClick(String str);  //将str从Fragment传递给Activity
}

5 Fragment有几种加载方式

Fragment有两种加载方式，分别是

• 静态加载：直接在XML布局里面声明，如普通控件一样
• 动态加载：动态加载有两种方法
  （1）通过使用replace方法：replace方法每次都会将当前的Fragment移除并销毁，然后加载新的Fragment,这样会调用Fragment的各个生命周期方法，如果Fragment里的数据比较多，布局比较复杂，这样加载会比较慢，可能比较卡。
  （2）通过使用add、show、hide来显示，则Fragment的生命周期都不会被调用，但是界面数据可能不是最新的，要自己手动刷新。

Android功能优化相关

1 Android如何实现进程保活

1. 双进程互相唤醒
2. 1像素Activity
   在手机屏幕黑屏时，我们启动一个1像素的Activity，其占用内存很小毕竟只有1像素嘛，无形中减小了内存的回收几率，在屏幕亮的时候就关闭该页面。

2 Android的冷启动与热启动

冷启动：启动时，后台没有该应用的进程，系统会重新创建一个进程分配给该应用。
热启动：后台有该应用的进程，再次启动时不需要重新创建进程。所以不会走Application这步，直接走的MainActivity。

3 为什么冷启动会有白屏黑屏问题？如何解决？

因为在加载主题样式Theme中的windowBackground等属性给Activity发生在onCreate/onStart/onResume方法之前，而windowBackground背景被设置成了白色或者黑色，所以我们进入app的第一个界面时会先白屏一会儿。解决方法有：

• 设置windowBackground背景跟启动页的背景相同。
• 禁用Preview Window，即设置windowDisablePreview为true
• 给Activity设置一个透明的主题

Android进程与线程相关

1 Android进程间（IPC）通信

Android进程间通信方式有以下几种：

1. Bundle实现进程间通信
2. 使用文件
3. AIDL：原理是远程的Service。在manifest里如果Service里注册了intent-filter则remote为true，如果没有则需要添加remote。
4. ContentProvider
5. Messenger
6. Socket

2 ThreadLocal的理解

详解

1. ThreadLocal不是为了解决线程安全而提出的，存放在ThreadLocal的变量是当前线程本身独一无二的变量，其它线程不能访问。
2. ThreadLocal的设计原理是将ThreadLocalMap的引用作为Thread的一个属性，利用当前ThreadLocal作为Key，保存的变量值作为value保存在当前线程的ThreadLocalMap中，所以ThreadlocalMap是伴随Thread本身存在而存在的。

3 与主线程通信的几种方式

1. 通过Handler机制
2. 使用runOnUiThread方法
3. View.post(Runnable r)方法
4. AsyncTask方法

4 子线程之间通信方式

1. 使用wait()、notify()、notifyAll()三个方法
2. Handler方法

设计模式相关

1 Android中常见的设计模式有哪些？

• 单例模式
• Builder模式
• 观察者模式
• 原型模式（克隆模式）
• 策略模式
• 责任链模式

2 手写一个单例模式

public class Singleton{
	private static Singleton instance = null;
	private Singleton(){
	}
	public static Singleton getInstance(){
		if(instance==null){
			synchronized(Singleton.class){
				if(instance==null){
					instance = new Singleton();
				}
			}
		}
		return instance;
	}
}

3 这些常见的模式在哪些地方使用到了，举下例。

• 单例模式：单例模式在ActivityManager、LocalBroadcastManager等系统服务中使用。
• Builder模式：在okHttp3中大量使用，如OkHttpClient，Request等。还有如AlertDialog等。
• 观察者模式：广播机制，EventBus，事件监听等
• 原型模式：Bundle类，Intent类、OkHttpClient等
• 策略模式：Adapter
• 责任链模式：OkHttpClient中的拦截器

动画相关

1. Android有哪几种动画？

Android一共有3种动画：逐帧动画、补间动画和属性动画。

2. 这些动画的原理是什么？

• 逐帧动画

原理：通过一系列静态图片依次播放，利用人眼“视觉暂留”的原理实现动画。

• 补间动画

原理：补间动画就是指开发者指定动画的开始和结束时的“关键帧”，而动画变化的“中间帧”由系统计算并补齐。补间动画有4种方式：淡入淡出（alpha），位移（translate），缩放（scale），旋转（rotate）

• 属性动画

是对于对象属性的变化。它是通过不断地对值进行操作来实现的，初始值和结束值之间的动画过度就是由ValueAnimator这个类来计算。它的内部使用一种时间循环的机制来计算动画过渡的，我们只需要将初始值和结束值提供给ValueAnimator，并告诉它动画所需要运行的时长，那么ValueAnimator就会自动帮我们完成从初始值平滑地过度到结束值的相关。

3. 属性动画和补间动画的优缺点是什么？

1. 属性动画真正实现了View的移动，补间动画对View的移动更像是在不同的地方绘制了一个影子，实际的对象还是处于原来的地方。
2. 属性动画可能会使Activity无法释放而造成内存泄漏，而补间动画没有。因此，使用属性动画时切记在Activity执行onStop时顺便将动画停止。
3. xml文件实现补间动画，复用效率极高，在Activity切换、窗口弹出等情景中有着很好的效果。

其他

1 实现弹窗有哪几种方式？

1. AlertDialog
2. Activity实现弹窗，设置Activity的theme为Theme.Dialog
3. 使用popupWindow实现弹窗
   （1）写一个弹窗的xml布局，然后加载该布局
   （2）声明并实例化一个PopupWindow对象
   （3）设置PopupWindow的相关属性

2 什么情况下会出现ANR?

1. 按键和触摸事件5s内没被处理。
2. BroadcastReceiver事件在规定的时间内没有处理完成。前台广播为10s，后台广播为60s
3. Service，前台20s，后台200s未完成启动

3 如何避免ANR?

1. 不要在主线程里进行耗时操作，如网络请求，数据库查询等
2. 不要在BroadcastReceiver的onReceive()方法中执行耗时操作，如果要执行耗时操作，可以开线程或者使用IntentService。
3. 主线程中避免死锁的发生。

4 ListView和RecyclerView的缓存对比

1. 层级不同。ListView是两级缓存，RecyclerView是四级缓存

• ListView缓存两级缓存：
  （1）mActiveViews：用于屏幕内ItemView快速重用
  （2）mScrapViews：用于缓存离开屏幕的ItemView，目的是让进入屏幕的ItemView复用
• RecyclerView缓存四级缓存：
  （1）mAttachedScrap：用于屏幕内的ItemView快速复用
  （2）mCacheViews：默认上限为2，缓存屏幕外的两个ItemView
  （3）mViewCacheExtension：用户定制的缓存
  （4）mRecyclerPool：默认上限为5，主要用于存储ViewHolder，可供多个RecyclerView使用

2. 缓存不同。

• RecyclerView的缓存可以抽象理解为View+ViewHolder+flag。
• ListView缓存View。

ListView获取缓存的流程：

RecyclerView获取缓存流程

5、RecyclerView与ListView的对比优缺点。

1. ListView只支持垂直布局，而RecyclerView支持线性布局（垂直、水平）、网格布局和瀑布流布局
2. ListView和RecyclerView的缓存机制不同
3. RecyclerView封装好了ViewHolder，而ListView需要自己写。
4. RecyclerView可以局部刷新，只需要调用notifyItemChange()，而ListView则没有实现局部刷新，如果需要局部刷新则需要自己写。
5. ListView可以通过addHeaderView()和addFooterView()给布局添加头部Item和底部Item；但RecyclerView并没有这两个方法，需要头部和底部则需要自己在adapter里面编写
6. RecyclerView里封装好了自己的动画效果，而ListView里则没有
7. ListView里面有各种点击监听，如onItemClickListener()、onItemLongClickListener()等；但RecyclerView里面则没有，它只提供了一个addOnItemTouchListener()监听，其它监听效果则需要自己去实现。

6 ListView优化

1. convertView的使用，主要优化加载布局问题
2. ViewHolder的使用，主要优化getView方法中控件绑定问题
3. 数据优化，可以分页加载
4. 对于图片，使用缓存机制；如果加载的是网络图片，则滑动时不要加载图片，等到滑动结束后再加图片；压缩图片尺寸。
5. 减少ItemView的布局层级
6. getView中避免大量创建对象
7. getView中尽量少做耗时操作

7 什么是图片的三级缓存？

图片的三级缓存指的是：

• 内存缓存
• 本地缓存
• 网络缓存

三级缓存原理：首次加载APP时，通过网络请求将获取到的图片保存到内存和本地SD卡中，之后再次运行时，优先访问内存中的图片缓存，如果内存中没有，则再加载本地SD卡中的缓存，如果本地缓存中也没有，则再进行网络请求访问。