android基础

Handler

handler在android应用

1.在卡顿监测会用到消息机制；主要是发送一个延时消息来监测是否，在执行时间内没有remove该消息就代码APP发生卡顿；

2.ANR监测也是通过发送一个延时消息来监测是否发生ANR；ANR是APP卡顿的极端情况；

3.View监测事件是否长按也用到消息机制，在发生Down的时候会发送一个延时消息，在Up的时候会将该消息Remove掉，如果指定的时间没有发生UP就会触发长按事件；

4.Activity生命周期的控制也是在ActivityThread发送不同的消息来切换Activity生命周期；

5.消息机制可以将一个任务切换到其它指定的线程，如AsyncTask；

6.Android动画每一次刷新也需要Handler；

Android是靠消息驱动的，没有消息机制手机根本无法工作，以上这些场景都用到Android消息机制，还有很多其他未知的场景可能也会用到Android消息机制，所以消息机制在Android中具有很重要的地位；

handler原理

Looper：所有的人机交互代码，都得有一个死循环去持续处理人机交互代码。总不能一个main跑到底就结束了。所以Looper就出现了。Looper存在第一理由就是提供死循环。Looper.loop()后会让当前线程变成looper线程。那APP主线程总不能死循环了什么都不做吧？所以，Looper存在的第二个理由就是有M（Message）则处理，无则阻塞。（pipe/epoll机制，IO多路复用，阻塞在IO的读端，不耗费CPU资源。）

MessageQueue：它存在的目的很简单。提供消息接收的并发功能。一般被Looper持有引用。

Handler：google工程师是为什么设计它的呢？首先得说一下原理，A线程怎么跟UI（looper）线程通信呢？我们知道linux进程内资源是共享的，所以线程之间资源也是共享的。所以A线程只要拿到主线程的MQ实例，就能跟主线程通信了。所以Handler存在的第一个目的就是同一进程的线程间通信。第二个功能是消息回调；Handler对象既自己发消息，又自己处理消息。 AB线程只要拿到handler引用，A就可以发消息，B就可以处理消息。Handler在哪里创建，就获得对应线程的Loooper，这是前提。

Message：消息载体。

主线程Loop是死循环，为什么还能跑生命周期

死循环Looper.loop()前，一定要做点什么，留个入口，这样别人才能有途径通知我做事。就是那一句thread.attch(false)；这句话会创建一个binder线程(ApplicationThread)，该线程不做什么，就是system_server中AMS的bp端。通知方式是什么？就是本题主题Handler。Binder线程内外都持有该mH的引用。

Looper 死循环为什么不会导致应用卡死，会消耗大量资源吗？

looper.loop本身不会导致应用卡死。主线程的死循环一直运行是不是特别消耗CPU资源呢？ 其实不然，这里就涉及到Linux pipe/epoll机制，简单说就是在主线程的MessageQueue没有消息时，便阻塞在loop的queue.next()中的nativePollOnce()方法里，此时主线程会释放CPU资源进入休眠状态，直到下个消息到达或者有事务发生，通过往pipe管道写端写入数据来唤醒主线程工作。这里采用的epoll机制，是一种IO多路复用机制，可以同时监控多个描述符，当某个描述符就绪(读或写就绪)，则立刻通知相应程序进行读或写操作，本质同步I/O，即读写是阻塞的。 所以说，主线程大多数时候都是处于休眠状态，并不会消耗大量CPU资源。

Activity生命周期，比如暂停Activity，流程如下：

1.线程1的AMS中调用线程2的ATP；（由于同一个进程的线程间资源共享，可以相互直接调用，但需要注意多线程并发问题）

2.线程2通过binder传输到App进程的线程4；

3.线程4通过handler消息机制，将暂停Activity的消息发送给主线程；

4.主线程在looper.loop()中循环遍历消息，当收到暂停Activity的消息时，便将消息分发给 ActivityThread.H.handleMessage()方法，再经过方法的调用，

5.最后便会调用到Activity.onPause()，当onPause()处理完后，继续循环loop下去。

Handler 是如何能够线程切换

 Handler创建的时候会采用当前线程的Looper来构造消息循环系统，Looper在哪个线程创建，就跟哪个线程绑定，并且Handler是在他关联的Looper对应的线程中处理消息的。那么Handler内部如何获取到当前线程的Looper呢—–ThreadLocal。ThreadLocal可以在不同的线程中互不干扰的存储并提供数据，通过ThreadLocal可以轻松获取每个线程的Looper。

能不能让一个Message加急被处理？/ 什么是Handler同步屏障？

可以 / 一种使得异步消息可以被更快处理的机制。

如果向主线程发送了一个UI更新的操作Message，而此时消息队列中的消息非常多，那么这个Message的处理就会变得缓慢，造成界面卡顿。所以通过同步屏障，可以使得UI绘制的Message更快被执行。

什么是同步屏障？这个“屏障”其实是一个Message，插入在MessageQueue的链表头，且其target==null。Message入队的时候不是判断了target不能为null吗？不不不，添加同步屏障是另一个方法：

HandlerThread

HandlerThread继承Thread，它是一种可以使用Handler的Thread，它的实现也很简单，在run方法中也是通过Looper.prepare()来创建消息队列，并通过Looper.loop()来开启消息循环（与我们手动创建方法基本一致），这样在实际的使用中就允许在HandlerThread中创建Handler了。

由于HandlerThread的run方法是一个无限循环，因此当不需要使用的时候通过quit或者quitSafely方法来终止线程的执行。

Handler.postDelayed的原理

message会按最终执行的时间顺序插入到messagequeue的指定位置。如果延迟消息消费到队头，looper发现消息延迟时间未到会继续休眠等待执行。

Activity.runOnUIThread、Handler、View.post

最终底层都是用的handler机制

runOnUiThread:如果在主线程调用，直接执行。如果在子线程调用就用主线程handler往主线程消息队列里发送消息。

Handler：

View.post：需要在view attach 到 Window 后，通过ViewRootImpl的ViewRootHandler执行请求。如果view没有attach到window则不会执行。

Activity启动模式

默认启动模式standard

栈顶复用模式singleTop

栈内复用模式singleTask

全局唯一模式singleInstance

https://blog.csdn.net/zy_jibai/article/details/80587083

Android的进程管理

前台进程：正在屏幕上显示的进程和一些系统进程

可见进程：不在前台，但用户依然可见的进程，举个例来说：widget、输入法等

服务进程：通过 startService() 方法启动的进程，但不属于前台进程和可见进程。例如，在后台播放音乐或者在后台下载就是服务进程。

后台进程：目前对用户不可见的 Activity 的进程（已调用 Activity 的 onStop() 方法）。入A应用目前为前台进程,按下Home键回到桌面，A应用就变为了后台进程

空进程：没有任何东西在内运行的进程。保留这种进程的的唯一目的是用作缓存，以缩短该应用下次在其中运行组件所需的启动时间。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/145245419

冷启动热启动

冷启动热启动区别

启动方式分为两种：冷启动和热启动。

冷启动：当启动应用时，后台没有该应用的进程，这时系统会重新创建一个新的进程分配给该应用，这个启动方式就是冷启动。：冷启动因为系统会重新创建一个新的进程分配给它，所以会先创建和初始化Application类，再创建和初始化MainActivity类（包括一系列的测量、布局、绘制），最后显示在界面上。

热启动：当启动应用时，后台已有该应用的进程（例：按back键、home键，应用虽然会退出，但是该应用的进程是依然会保留在后台，可进入任务列表查看），所以在已有进程的情况下，这种启动会从已有的进程中来启动应用，这个方式叫热启动。热启动因为会从已有的进程中来启动，所以热启动就不会走Application这步了，而是直接走MainActivity（包括一系列的测量、布局、绘制），所以热启动的过程只需要创建和初始化一个MainActivity就行了，而不必创建和初始化Application，

冷启动过程

Application的构造器方法——>attachBaseContext()——>onCreate()——>Activity的构造方法——>onCreate()——>配置主题中背景等属性——>onStart()——>onResume()——>测量布局绘制显示在界面上。

1、点击桌面图标，Launcher会启动程序默认的Acticity，之后再按照程序的逻辑启动各种Activity

2、启动Activity都需要借助应用程序框架层的ActivityManagerService服务进程(Service也是由ActivityManagerService进程来启动的)；在Android应用程序框架层中，ActivityManagerService是一个非常重要的接口，它不但负责启动Activity和Service，还负责管理Activity和Service。

　　　   Step 1. 无论是通过Launcher来启动Activity，还是通过Activity内部调用startActivity接口来启动新的Activity，都通过Binder进程间通信进入                               到ActivityManagerService进程中，并且调用ActivityManagerService.startActivity接口；

　　　　Step 2. ActivityManagerService调用ActivityStack.startActivityMayWait来做准备要启动的Activity的相关信息；

　　　　Step 3. ActivityStack通知ApplicationThread要进行Activity启动调度了，这里的ApplicationThread代表的是调用                                           ActivityManagerService.startActivity接口的进程，对于通过点击应用程序图标的情景来说，这个进程就是Launcher了，

               Step 4. ApplicationThread不执行真正的启动操作，它通过调用ActivityManagerService.activityPaused接口进入到ActivityManagerService                               进程中，看看是否需要创建新的进程来启动Activity；

　　　　Step 5. 对于通过点击应用程序图标来启动Activity的情景来说，ActivityManagerService在这一步中，会调用startProcessLocked来创建一个                             新的进程，而对于通过在Activity内部调用startActivity来启动新的Activity来说，这一步是不需要执行的，

　　　　Step 6. ActivityManagerServic调用ApplicationThread.scheduleLaunchActivity接口，通知相应的进程执行启动Activity的操作；

　　　　Step 7. ApplicationThread把这个启动Activity的操作转发给ActivityThread，ActivityThread通过ClassLoader导入相应的Activity类，然后把                               它启动起来。

冷启动优化

白屏问题：设置透明背景

冷启动时间优化：减少在Application和第一个Activity的onCreate()方法的工作量；不要让Application参与业务的操作；不要在Application进行耗时操作；不要以静态变量的方式在Application中保存数据；减少布局的复杂性和深度；

View的绘制流程

最终performTraversals()方法触发了View的绘制。该方法内部，依次调用了performMeasure(),performLayout(),performDraw(),将View的measure，layout，draw过程，从顶层View分发了下去。

Dialog，PopupWindow中View的绘制过程也是一样的，只是触发的方式不同。例如Dialog中，是调用dialog.show()时，触发了WindowManagerImpl的addView(),后面的流程就一样了。

自定义View的几种方式

1.继承自View，重写onDraw方法

场景：显示的内容需要高度定制，如图表

2.继承自ViewGroup

场景：流式布局等，对于内容布局由特殊要求的。通过重写onLayout方法达到目的。

3.继承自特定的View（如TextView，ImageView）

场景：需要扩展系统控件功能，如圆角ImageView

4.继承自特定的ViewGroup（如LinearLayout）

Recyclerview

recyclerview缓存机制

关于RecyclerView的缓存分为四级，Scrap、Cache、ViewCacheExtension和RecycledViewPool。Scrap是屏幕内的缓存一般我们不怎么需要特别注意；Cache可直接拿来复用的缓存，性能高效；ViewCacheExtension需要开发者自定义的缓存，API设计比较奇怪，慎用；RecycledViewPool四级缓存，可以避免用户调用onCreateViewHolder（）方法，提高性能，在ViewPager+RecyclerView的应用场景下可以大有作为。

recyclerview和listview比较

ListView有两级缓存，分别是Active View和Scrap View，缓存的对象仅仅是ItemView，viewholder每次还是需要重新绑定数据到ItemView；而RecyclerView有四级缓存，分别是Scrap、Cache、ViewCacheExtension和RecycledViewPool，缓存的对象是ViewHolder。Scrap和Cache分别是通过position去找ViewHolder可以直接复用；ViewCacheExtension自定义缓存，目前来说应用场景比较少却需慎用；RecycledViewPool通过type来获取ViewHolder，获取的ViewHolder是个全新，需要重新绑定数据。

Window

windowmanagerservice 统一管理window，activity中的phonewindow也是一种window，phonewindow的view就是decorview,decorview内包括了contentview(activity里setContentView对应)。dialog，popupwindow，toast等都是window。自定义悬浮窗也是window（type层级较高的显示在最上面的window），如果需要在全系统上显示6.0版本开始要打开权限。

Window：屏幕上的某块显示区域，用来承载 View。

WindowManagerService（WMS）：Android 框架层的一个服务进程，用来管理 Window。

Surface：对应一块屏幕缓冲区，每个 window 对应一个 Surface。

Canvas：提供了一系列绘图接口，用来在 Surface 上进行绘制操作。

SurfaceFlinger：Android 的一个服务进程，负责管理 Surface。

window的type属性：决定了window的显示次序。window是有分类的，不同类别的显示高度范围不同，例如我把1-1000m高度称为低空，1001-2000m高度称为中空，2000以上称为高空。window也是一样按照高度范围进行分类，他也有一个变量Z-Order，决定了window的高度。window一共可分为三类：应用级window、子window（dialog）、系统级window（Toast）

Window的flags参数：flag标志控制window的东西比较多，很多资料的描述是“控制window的显示”，但我觉得不够准确。flag控制的范围包括了：各种情景下的显示逻辑（锁屏，游戏等）还有触控事件的处理逻辑。控制显示确实是他的很大部分功能，但是并不是全部。

window的solfInputMode属性：这一部分就是当软件盘弹起来的时候，window的处理逻辑，这在日常中也经常遇到，如：我们在微信聊天的时候，点击输入框，当软键盘弹起来的时候输入框也会被顶上去。如果你不想被顶上去，也可以设置为被软键盘覆盖。

事件分发机制

主要分事件分发和事件处理，

事件分发:Activity（不处理）-> 根View -> 一层一层ViewGroup（如果有的话） -> 子View

事件处理 :Activity（不处理则丢弃） <- 根View <- 一层一层ViewGroup（如果有的话） <- 子View

具体在传递事件的时候，是由以下三个方法来控制的：

dispatchTouchEvent : 分发事件

onInterceptTouchEvent : 拦截事件

onTouchEvent : 消费事件

viewgroup才有onInterceptTouchEvent拦截事件，有view消费了action_down事件，后续的action_move和action_up事件都会传给他。

Android虚拟机

Dalvik虚拟机、Art虚拟机

4.4版本前，使用的是Dalvik虚拟机

5.0版本以后，使用的是Art虚拟机

Dalvik虚拟机

1.Dalvik是基于寄存器的虚拟机，读取和保存数据会比基于栈的JVM在运行时快很多

2.基于寄存器的虚拟机允许更快的执行时间，但代价是编译后的程序更大

4.新的Dex字节码格式：合并多个class字节码文件、减少常量池大小、减少文件的IO操作，提高类的查找速度、减少文件大小

4.dex的优化格式odex：在App安装的过程和DexClassloader加载过程中会对Dex文件进行优化成odex

Dalvik虚拟机中使用JIT编译

在运行时对dex的指令进行intercept，解释成机器码

虚拟机根据函数调用的次数，来决定热点代码

以函数为维度将热点代码的机器码进行缓存，在下一次调用时直接调用该机器码

JIT编译的优点与缺点

优点：安装速度超快、存储空间小

缺点：Multidex加载的时候会非常慢，因为在dex加载时会进行dexopt。JIT中需要解释器，解释器解释的字节码会带来CPU和时间的消耗。由于热点代码的Monitor一直在运行，也会带来电量的损耗

5.0-7.0的Art虚拟机

在5.0-7.0之间，Android使用ART虚拟机，使用AOT编译，运行的文件格式也从odex转换成了oat格式。

在APK安装的时候，PackageManagerService会调用dex2oat通过静态编译的方式，来将所有的dex文件(包括Multidex)编译oat文件。

在运行的时候，就直接运行oat的代码。而其中的Dex文件的内容也就是为了DexClassLoader在动态加载其他的Dex文件时，在链接的过程中可以找到对应的meta-data，正确的链接到引用的类文件与函数。

AOT编译得优点与缺点

优点：运行时会超级快、在运行时省电，也节省各种资源

缺点：在系统更新的时候，所有app都需要进行dex2oat的操作，耗费的时间太长。在app安装的过程中，所耗费的时间也越来越长，因为apk包越来越大。由于oat文件中包含dex文件与编译后的Native Code，导致占用空间也越来越大。

7.0至今的Art虚拟机

由于之前版本ART的缺点，7.0之后的采用了Hybrid Mode的ART虚拟机：解释器、JIT、OAT，将这三种方案进行混合编译，来从运行时的性能、存储、安装、加载时间进行平衡。

在第一次启动的时候，系统会以JIT的方式来运行App，在系统空闲的时候会在后台对App进行AOT静态编译，并且会根据JIT运行时所收集的运行时函数调用的信息生成的Profile文件来进行参考 。

  glide的缓存机制

从glide缓存的lruCache出发让我讲一下自己怎么实现，一开始只说到了链表，后来面试官提醒效率，于是回答到了linkedHashmap

glide缓存的弱引用说到安卓四大引用还有在项目中的使用

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