Android面试（3）

1. App启动流程

   1. 点击桌面App图标，Launcher进程采用Binder IPC向system_server进程发起startActivity请求；

   2. system_server进程接收到请求后，向zygote（zaigeut）进程发送创建进程的请求；

   3. Zygote进程fork出新的子进程，即App进程；

   4. App进程，通过Binder IPC向sytem_server进程发起attachApplication请求；

   5. system_server进程在收到请求后，进行一系列准备工作后，再通过binder IPC向App进程发送scheduleLaunchActivity请求；

   6. App进程的binder线程（ApplicationThread）在收到请求后，通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息；

   7. 主线程（ActivityThread）在收到Message后，通过发射机制创建目标Activity，并回调Activity.onCreate()等方法。

   8. 到此，App便正式启动，开始进入Activity生命周期，执行完onCreate/onStart/onResume方法，UI渲染结束后便可以看到App的主界面。

   

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2. Android Crash之Java Crash分析

   参考资料：https://www.jianshu.com/p/1d3e8f251c9c

   https://juejin.cn/post/6844903620920492046

   基于第三方平台 bugly 采集crash信息（企鹅的）

   Crash就是由于代码异常而导致App非正常退出现象，也就是我们常说的崩溃

   • Java Crash

   • Native Crash

   1. Java Crash

      Java Crash在Android上的特点

      • 这类错误一般是由Java层代码触发的

      • 一般情况下程序出错时会弹出提示框，JVM虚拟机退出

      • 一般的Crash工具都能够捕获，系统也提供了API

      常见的Crash类型包括：空节点、角标越界、类型转换异常、实体对象没有序列化、数字转换异常、Activity或Service找不到等。

      NullPointException：

      NullPointerException是我们遇到最频繁的，造成这种Crash一般有两种情况：

      • 对象本身没有进行初始化就进行操作。

      • 对象已经初始化过，但是被回收或者手动置为null，然后对其进行操作。

      针对第一种情况导致的原因有很多，可能是开发人员的失误、API返回数据解析异常、进程被杀死后静态变量没初始化导致，我们可以做的有：

      • 对可能为空的对象做判空处理。

      • 养成使用@NonNull和@Nullable注解的习惯。

      • 尽量不使用静态变量，万不得已使用SharedPreferences来存储。

      • 考虑使用Kotlin语言。

      针对第二种情况大部分是由于Activity/Fragment销毁或被移除后，在Message、Runnable、网络等回调中执行了一些代码导致的，我们可以做的有：

      • Message、Runnable回调时，判断Activity/Fragment是否销毁或被移除；加try-catch保护；Activity/Fragment销毁时移除所有已发送的Runnable。

      • 封装LifecycleMessage/Runnable基础组件，并自定义Lint检查，提示使用封装好的基础组件。

      • 在BaseActivity、BaseFragment的onDestory()里把当前Activity所发的所有请求取消掉。

      IndexOutOfBoundsException：

      这类Crash常见于对ListView的操作和多线程下对容器的操作。

      针对ListView中造成的IndexOutOfBoundsException，经常是因为外部也持有了Adapter里数据的引用(如在Adapter的构造函数里直接赋值)，这时如果外部引用对数据更改了，但没有及时调用notifyDataSetChanged()，则有可能造成Crash，对此我们封装了一个BaseAdapter，数据统一由Adapter自己维护通知， 同时也极大的避免了The content of the adapter has changed but ListView did not receive a notification，这两类Crash目前得到了统一的解决。

      另外，很多容器是线程不安全的，所以如果在多线程下对其操作就容易引发IndexOutOfBoundsException。常用的如JDK里的ArrayList和Android里的SparseArray、ArrayMap，同时也要注意有一些类的内部实现也是用的线程不安全的容器，如Bundle里用的就是ArrayMap。

   2. Native Crash

      Native Crash在Android上的特点

      • 出错时界面不会弹出提示框提醒程序崩溃（Android 5.0以下）

      • 出错时会弹出提示框提醒程序崩溃（Android 5.0以上）

      • 程序会直接闪退到系统桌面

      • 这类错误一般是由C++层代码错误引起的

      • 绝大部分Crash工具不能够捕获

      实际Android开发的时候，可能会引入第三方的一些so库或者自己开发相应的so库供程序使用，然而so库一般是通过c或者c++开发的。Android开发者通过java层的JNI机制调用Native语言写的函数，然而Natice语言也可以调用java层的函数。

      例子：

      我们可以Java层定义Native方法（本地方法跟普通的Java方法的区别在于方法声明多了native关键字。）

      

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      JNI层实现Native方法（这里我们制造一个Native Crash，空指针异常。）

      

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      通过Java调用Native方法（要调用Native方法需要先加载我们开发好的so库，通过System.loadLibrary("so名字");来调用，然后在通过java调用声明的native方法。）

      

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      我们在分析Java层Crash的时候是通过logcat日志找到对应的出错代码，然而Native层Crash也是可以logcat日志来进行分析的。在logcat添加完 "DEBUG" 的过滤项之后，我们就能得到具体log。

3. ANR是什么？什么情况下会引起ANR，ANR设计原理？

   参考：https://cloud.tencent.com/developer/article/1190952

   ANR 全名 Application Not Responding，也就是"应用无响应"。当操作在一段时间内系统无法处理时，系统层面会弹出上图那样的 ANR 对话框。

   ANR分类：

   • KeyDispatchTimeout

     按键或触摸事件在特定时间内无响应：输入事件分发超时5s未响应完毕

   • BroadcastTimeout

     BroadcastReceiver在特定时间内无法处理完成：前台广播在10s内、后台广播在60秒内未执行完成

   • ServiceTimeout

     Service在特定的时间内无法处理完成：前台服务在20s内、后台服务在200秒内未执行完成

   • ContentProviderTimeout

     内容提供者，在publish过超时10s

   一般来说，界面相对越不“流畅”的App（说明UI线程耗时操作多）越容易发生ANR（一个输入事件在某个设备A上4秒有了反馈，并不意味着它在其他设备B上是安全的）。ANR其实就是界面卡顿的极端情况。

   容易发生ANR的场景：

   • 最常见的错误，UI线程等待其它线程释放某个锁，导致UI线程无法处理用户输入；

   • 游戏中每帧动画都进行了比较耗时的大量计算，导致CPU忙不过来；

   • Web应用中，网络状态不稳定，而界面在等待网络数据；

   • UI线程中进行了一些磁盘IO（包括数据库)、SD卡等等）的操作，在个别设备上因为硬件损坏等原因阻塞住了；

   • 手机被其他App占用着CPU，自己获取不到足够的CPU 时间片，纯属误伤。

   原理流程：

   拿Service来说，主要用于在后台处理一些耗时的逻辑，或者去执行某些需要长期运行的任务。但很多同志认为Service就可以执行耗时任务，这是一种误解，Service本身也运行于主线程，执行耗时任务同样会发生ANR。

   1. Service创建之前会延迟发送一个消息，而这个消息就是ANR的起源；

   2. Service创建完毕，在规定的时间之内执行完毕onCreate()方法就移除这个消息，就不会产生ANR了；

   3. 在规定的时间之内没有完成onCreate()的调用，消息被执行，ANR发生。

   ps：ContentProvider若发生超时，这里没有调用appNotResponding()(不像前3种)，这里会杀掉进程并清理了相关信息。