Android面试Android知识基础篇(十)

问:Serializable和Parcelable的区别

答:两者都是用来序列化数据的。Parcelable是AndroidSDK中的,也是google官方推荐在Android端使用的,效率会比Serializable高。
Serializable在序列化时,会产生大量的临时变量,从而引起JVM频繁的GC,效率比较低下。
Parcelable不能在需要将数据序列化存储到磁盘时使用,所以尽管Serializable效率低下一点,也应该使用Serializable。
使用Serializable只需要是实现Serializable即可,使用Parcelable需要实现Parcelable实现它的几个方法,AndroidStudio中有自动生成插件,几乎没自己写过。在使用Kotlin时,发现只需要注解即可:@Parcelize

@Parcelize
data class Goods(
    val goodsId:String,
    val goodsName:String
):Parcelable

使用IPC进程通信时,使用@Parcelize注解时发现Kotlin的一个bug: 目前问题跟踪在:Kotlin问题

 //在AIDL生成.java文件时出现的一个问题:
if ((0!=_reply.readInt())) {
    _result = com.xyx.studydemo.User.CREATOR.createFromParcel(_reply);
}
image.png
问:Intent和IntentFilter的区别及作用。

答:Android中通过Intent来进行消息传递,一个Intent对象表示一条消息,好比发送一封书信,包含有内容和收件地址,收件地址必须有,而内容不一定需要。Intent可以用来携带基本数据类型、String以及序列化的数据。通过Intent 可以实现各种系统组件的调用与激活.
IntentFilter: 可以理解为邮局或者是一个信笺的分拣系统。其中包含有:Action、Data、Category用来进行匹配,在manifest中配置。

问:讲述一下Handler机制及其原理

答:Handler机制是用于不同线程之间进行通信。Handler机制主要包含以下几个类:
Handler、Message、MessageQueue、Looper
他们之间的关系:Handler post 或者sendMessage(发送的Message)到MessageQueue,Looper不断的从MessageQueue中取出数据(loop),Message对象持有Handler的引用,回调给Handler。
Handler的使用:Handler需要在一个线程中(绑定一个线程 ThreadLocal)

new Thread(new Runnable() {
    @Override
    public void run() {
        Looper.prepare();  //
        Handler handler = new Handler();
        Looper.loop();
    }
}).start();

在子线程中如果不调用Looper.prepare的话,将会抛出异常:

Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()

原因:
看看Handler的构造方法:

    public Handler() {
        this(null, false);
    }

    public Handler(Callback callback, boolean async) {
        /**xxxxx一堆代码省略**/
        mLooper = Looper.myLooper(); // 调用Looper.myLooper(),获得当前线程的Looper对象
        if (mLooper == null) { // 如果没有Looper对象则会抛出异常
            throw new RuntimeException(
                "Can't create handler inside thread that has not called Looper.prepare()");
        }
        mQueue = mLooper.mQueue; // 存储当前线程Looper的MessageQueue对象
    }

通过Looper.myLooper()获得当前线程的Looper对象时,没有找到当前线程的Looper对象,所以创建Handler时就抛出了异常。看看Looper的相关源码:

    public static @Nullable Looper myLooper() {
        return sThreadLocal.get(); // 从ThreadLocal对象中取出当前线程的Looper
    }

    //看看prepare()干的啥:
    public static void prepare() {
        prepare(true);
    }
 
    private static void prepare(boolean quitAllowed) {
        if (sThreadLocal.get() != null) { // 如果当前线程已经有了Looper对象,再次调用prepare会抛出异常
            throw new RuntimeException("Only one Looper may be created per thread");
        }
        sThreadLocal.set(new Looper(quitAllowed)); // 生成一个Looper对象,并与当前线程关联起来
    }

Looper中的prepare方法是生成一个Looper对象添加到ThreadLocal中的。
这里可能抛出一个问题:可以在子线程中new Handler吗?
答:Handler的构造方法中从ThreadLocal中获取了一个Looper对象,如果获取不到Looper对象就会抛出一个异常。所以需要在new Handler之前将Looper对象存储到ThreadLocal中,也就是Looper.prepare()方法。主线程中可以直接new Handler()是因为主线程(ActivityThread)的main方法中调用了 Looper.prepareMainLooper();并且开启循环从MessageQueue中获取Message对象了。同时,从上面的源码中可以看到在同一个线程中不能多次调用prepare方法,否则会抛出异常。

创建了Handler对象后就可以发送Message对象了,来看看post、sendMessage方法源码:

    //post
    public final boolean post(@NonNull Runnable r) {
       return  sendMessageDelayed(getPostMessage(r), 0);
    }    

    //sendMessage
    public final boolean sendMessage(@NonNull Message msg) {
        return sendMessageDelayed(msg, 0);
    }

都是调用的sendMessageDelayed方法,我们来看一下:

  //Handler类
  //实际上 sendMessageDelayed方法最后调用到
  public boolean sendMessageAtTime(@NonNull Message msg, long uptimeMillis) {
        MessageQueue queue = mQueue;    //Handler构造函数中的Looper对象获取的消息队列
        if (queue == null) {
            RuntimeException e = new RuntimeException(
                    this + " sendMessageAtTime() called with no mQueue");
            Log.w("Looper", e.getMessage(), e);
            return false;
        }
        return enqueueMessage(queue, msg, uptimeMillis);
    }

  private boolean enqueueMessage(@NonNull MessageQueue queue, @NonNull Message msg,
            long uptimeMillis) {
        msg.target = this;      //给Message对象的target赋值,实际上就是Message持有了Handler的引用
        //省略一堆代码.....
        return queue.enqueueMessage(msg, uptimeMillis);  //将Message加入到MessageQueue队列中
    }

实际上:Handler发送消息后,将Message对象放入到了 MessageQueue这个消息队列中,Message对象中包含有Handler的对象实例。等待Looper循环取出。
就好比你把钱存到银行了,总不能不取出来花吧,来看看Handler机制如何把这个消息消费掉的:Looper.loop

   //Looper类中
   public static void loop() {
        final Looper me = myLooper();    //与Handler中一样,获取同一个Looper对象
        if (me == null) {
            throw new RuntimeException("No Looper; Looper.prepare() wasn't called on this thread.");
        }
        final MessageQueue queue = me.mQueue;    //Looper对象持有了MessageQueue,用来获取队列中的Message对象
        //省略一堆代码...
        for (;;) {    //开启一个死循环,不断获取Message对象进行分发
            Message msg = queue.next(); // might block
            if (msg == null) {
                return;
            }
            // Make sure the observer won't change while processing a transaction.
            final Observer observer = sObserver;
            //省略一堆代码...
            try {
                msg.target.dispatchMessage(msg);    //msg.target其实就是Handler的对象实例,稍后看Handler的dispatchMessage
                //省略一堆代码...
            } catch (Exception exception) {
                //省略一堆代码...
            } finally {
                //省略一堆代码...
            }
            msg.recycleUnchecked();      //分发完毕后释放从MessageQueue中取出来的Message,此时对Handler的引用也就结束了。
          //也就意味着Handler对Activity或其他类的引用也就结束了,可以回收了
        }
    }

实际上,Looper只负责从MessageQueue中取出Message消息对象,具体的分发还是Message中持有的Handler对象实例来做的 即:msg.target.dispatchMessage(msg); 我们来看看这个dispatchMessage(msg)方法:

    /**
     * Handle system messages here.
     */
    public void dispatchMessage(@NonNull Message msg) {
        if (msg.callback != null) {    //判断这个Message对象是否有设置callback  有的进入到handleCallback
            handleCallback(msg);
        } else {
            if (mCallback != null) {    //判断Handler类中是否有Callback对象
                if (mCallback.handleMessage(msg)) {
                    return;
                }
            }
            handleMessage(msg);    //调用Handler的handleMessage(msg)方法。
        }
    }

实际上,最后执行的一行方法 也是我们最为常用的,消息发送到了实例化Handler对象所在的线程(一般就是我们使用的主线程)。简单分析了一下Handler机制的几个主要的方法,总结一下:
1、实例化Handler对象前需要获取Looper的实例对象
2、Looper.prepare()方法将Looper的实例对象存入ThreadLocal中,Handler在实例化时从ThreadLocal中取出,这个方法只能调用一次
3、Handler对象发送一个Message对象到MessageQueue消息队列中,Message对象中包含有target,其实就是引用了Handler对象的实例
4、Looper.loop()方法中,开启无限循环从MessageQueue消息队列中取出Message对象,由Message对象的引用实例target(实际就是Handler)进行dispatchMessage分发消息,最后执行回到Handler中的handleMessage
5、经常说的Handler容易引起内存泄漏,实际上最为根本的原因是 Message持有了Handler、Handler持有了Activity,在Looper中从MessageQueue中取出Message后进行分发消费完成后就对Message对象进行了释放,这个时候Activity就没有什么引用它了,也就能被JVM回收了

问:为什么在Looper.loop()方法中开启了一个无限循环不会导致应用卡死?

答:应用程序不卡就是因为有looper一直在取消息,处理消息。造成卡死的原因是loop取出的消息长时间无法处理完成,导致其他消息无法及时响应造成的卡死现象。

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