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本文主要面向兩類同學(xué)：
1、準(zhǔn)備Android開(kāi)發(fā)者崗位面試的同學(xué)。
2、希望快速學(xué)習(xí)Android系統(tǒng)機(jī)制的同學(xué)。首先，如果是大公司，比起項(xiàng)目經(jīng)歷，更加看重你對(duì)Android系統(tǒng)的了解程度。

“一般培訓(xùn)學(xué)校培訓(xùn)幾個(gè)月出來(lái)的學(xué)生都能寫代碼，那你的優(yōu)勢(shì)又在哪呢？”

沒(méi)錯(cuò)，我們的優(yōu)勢(shì)在于對(duì)Android系統(tǒng)機(jī)制的深入理解。廢話不多說(shuō)，下面開(kāi)始介紹。

一、Android系統(tǒng)底層研究

關(guān)于底層的知識(shí)點(diǎn)不是在一篇文章中能講解清楚，參見(jiàn)本人的Android底層研究系列，不斷更新中。

二、Android重要知識(shí)點(diǎn)

下面精選了較為常見(jiàn)的知識(shí)點(diǎn)，堅(jiān)決杜絕簡(jiǎn)單羅列答案
的方式，因?yàn)槟菢永斫獠涣艘灿洸蛔　Ｋ员M量以層層遞進(jìn)而簡(jiǎn)單粗暴
的方式來(lái)表達(dá)。耐心點(diǎn)看，一定能幫你應(yīng)對(duì)大多數(shù)面試問(wèn)題。

Tips：可以先閱讀自己熟悉的知識(shí)點(diǎn)，然后再去看那些不太熟悉的。

1、Activity啟動(dòng)模式

什么是啟動(dòng)Activity？

一般而言是先創(chuàng)建一個(gè)Activity對(duì)象，然后把Activity放入一個(gè)Task堆棧里進(jìn)行管理（包括切換、關(guān)閉等）。那么問(wèn)題來(lái)了，如果該堆棧里已經(jīng)有這個(gè)Activity對(duì)象呢，我還要不要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)新的對(duì)象呢？Android提供了四種選擇方案：

• 不管堆棧里有沒(méi)有，都創(chuàng)建一個(gè)新的activity放在堆棧頂部：standard模式

• 如果我要打開(kāi)的activity正好在堆棧頂部，那就直接用它；否則也創(chuàng)建新的： singleTop模式

• 這個(gè)比較霸道。即如果activity已經(jīng)存在在堆棧里，那么當(dāng)要打開(kāi)這個(gè)activity時(shí)，就算棧的上層還有其他activity，也統(tǒng)統(tǒng)移除，成為棧頂。而如果沒(méi)有，就也要?jiǎng)?chuàng)建。：singleTask模式

• 這個(gè)更加霸道。即打開(kāi)這個(gè)activity時(shí)，直接創(chuàng)建一個(gè)堆棧，并創(chuàng)建這個(gè)activity放入新堆棧中，不去和別人擠一個(gè)堆棧。以后再要打開(kāi)這個(gè)activity時(shí)，直接跳轉(zhuǎn)到這個(gè)新堆棧里去用。：singleInstance模式
  （即只創(chuàng)建一個(gè)實(shí)例，單獨(dú)放在一個(gè)task堆棧里給別的task棧共享）

啟動(dòng)模式

2、Activity（或組件）通信機(jī)制

Activity（組件）之間何時(shí)需要通信？

一般當(dāng)需要從一個(gè)Activity（組件）向其他的Activity（組件）傳遞數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)涉及到通信機(jī)制。例如打開(kāi)一個(gè)新的Activity并向其傳遞數(shù)據(jù)。

如何來(lái)通信/傳遞數(shù)據(jù)？

較常用的是android系統(tǒng)的信使：Intent。Intent的作用是，帶上要傳遞的數(shù)據(jù)，然后出發(fā)前往指定的目的地。那么問(wèn)題來(lái)了，如果帶上各種各樣的數(shù)據(jù)呢？又如何導(dǎo)航去找到目的地呢？

如何帶上各種各樣的數(shù)據(jù)？

就像發(fā)信一樣，你不可能把一堆凌亂的信紙直接塞給信使讓人家送，而會(huì)用信封把信都裝起來(lái)。android里也一樣，會(huì)把數(shù)據(jù)先打包，再給信使，這里就涉及到bundle。對(duì)，我們把一堆凌亂的數(shù)據(jù)放在一個(gè)bundle里，然后把bundle給Intent就可以了。

如何導(dǎo)航找到目的地呢？

如果你想郵寄東西有兩種方式：1、在信封上寫好詳細(xì)地址；2、如果你想郵寄沒(méi)用的棉被書籍給災(zāi)區(qū)，但你又無(wú)所謂寄給哪個(gè)災(zāi)區(qū)，你就可以寫幫我隨便寄到一個(gè)災(zāi)區(qū)去，然后郵局管理員會(huì)在全國(guó)范圍內(nèi)查詢，如果查到了災(zāi)區(qū)如汶川，那就郵寄到那。android里也一樣，有顯式Intent和隱式Intent，前者會(huì)指定特定組件名，如指定目標(biāo)activity；后者不指定名稱，只給一個(gè)描述(Intent-Filter)。然后android會(huì)依據(jù)這個(gè)描述去搜索。
但是，關(guān)于數(shù)據(jù)打包，有個(gè)問(wèn)題是，如果傳遞普通數(shù)據(jù)可以直接放入bundle中，但 如果要傳遞對(duì)象呢。

如何在bundle中打包并傳遞對(duì)象呢！？

3、對(duì)象序列化機(jī)制

前面已經(jīng)知道了，我們要在組件間通信時(shí)會(huì)先用bundle對(duì)數(shù)據(jù)打包，然后交給信使intent。那么問(wèn)題來(lái)了？

bundle如何打包數(shù)據(jù)呢？

這里的數(shù)據(jù)我們分成兩種，一種是原型數(shù)據(jù)，如int、string等，可以直接打包并傳遞。打包方式如下：

bundle.putInt("key1", 20);
bundle.putString("key2", "hello");

另一種是java對(duì)象，這是不能直接給bundle的，而要通過(guò)序列化
后再給bundle，然后對(duì)象會(huì)以二進(jìn)制流形式傳輸，直到目標(biāo)組件接受到bundle后，要對(duì)該對(duì)象二進(jìn)制數(shù)據(jù)反序列化才能獲取真實(shí)的的對(duì)象。

那么如何對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化呢？

兩種方法。

• 基于java語(yǔ)言的Serializable序列化方法：對(duì)象類要實(shí)現(xiàn)Serializable接口；
• 基于android系統(tǒng)提出的Parcel序列化方法：實(shí)現(xiàn)Parcelable接口。只要類實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)接口，就可以把對(duì)象存入bundle中：

bundle.putSerializable(Key, Object);bundle.putParcelable(Key, Object);

那么

這兩種機(jī)制有何區(qū)別？

• JAVA中的Serialize機(jī)制是將對(duì)象轉(zhuǎn)化為字節(jié)流存儲(chǔ)在外部設(shè)備，在需要時(shí)重新生成對(duì)象(采用java反射機(jī)制)。主要用于外部設(shè)備保存對(duì)象狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)傳輸對(duì)象等場(chǎng)景。缺點(diǎn)是產(chǎn)生很多中間對(duì)象及造成一定GC(垃圾回收)，簡(jiǎn)而言之Serialize更慢；
• Android提供的Parcel機(jī)制是針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的輕量級(jí)高效對(duì)象序列化機(jī)制。整個(gè)過(guò)程均在內(nèi)存進(jìn)行，不涉及外部設(shè)備，反序列化時(shí)讀取的就是原對(duì)象，而不會(huì)創(chuàng)建新對(duì)象。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)Parcel更快；不過(guò)它使用復(fù)雜。

這一步我們知道，要對(duì)對(duì)象進(jìn)行序列化后才可以放入bundle由intent傳遞給其他組件，那么，

為什么需要對(duì)對(duì)象序列化后才能通過(guò)intent在組件間傳遞呢！？

以startActivity(intent)為例，該函數(shù)作用時(shí)從A Activity中啟動(dòng)B Activity，同時(shí)把數(shù)據(jù)打包給intent并傳遞給B。也就是說(shuō)，如果intent里的數(shù)據(jù)有java對(duì)象，那就要序列化這個(gè)對(duì)象才能傳遞給B。下面直接給出原因：(詳細(xì)可參見(jiàn)從源碼角度輕松學(xué)習(xí)Intent機(jī)制)因?yàn)樵趩?dòng)B Activity過(guò)程中，需要離開(kāi)應(yīng)用程序所在進(jìn)程，轉(zhuǎn)而調(diào)用native方法，進(jìn)入linux kernel進(jìn)程中去執(zhí)行activity切換的實(shí)際操作。完成后再重新把傳輸數(shù)據(jù)帶回到應(yīng)用程序進(jìn)程中，對(duì)原始打包數(shù)據(jù)進(jìn)行解析。
也就是說(shuō)，在啟動(dòng)B Activity過(guò)程中，所打包的數(shù)據(jù)要經(jīng)過(guò)不同進(jìn)程：應(yīng)用程序->linux kernel->應(yīng)用程序，而java對(duì)象是無(wú)法直接在進(jìn)程間傳輸?shù)模ㄒ?jiàn)下文），所以，我們需要提前序列化java對(duì)象，才能讓它經(jīng)得住后面跨進(jìn)程傳輸?shù)目简?yàn)。

4、進(jìn)程間通信機(jī)制IPC

什么是進(jìn)程？

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，一個(gè)進(jìn)程往往代表一個(gè)應(yīng)用程序。操作系統(tǒng)會(huì)為每一個(gè)進(jìn)程分配一定的內(nèi)存空間等資源，然后進(jìn)程就在這塊內(nèi)存里跑。

什么是進(jìn)程間通信？

一般而言，為了保證安全，進(jìn)程獲得的內(nèi)存空間時(shí)一塊抽象的內(nèi)存，然后會(huì)映射到實(shí)際的某一塊物理內(nèi)存，從而，每個(gè)進(jìn)程都無(wú)法訪問(wèn)其他進(jìn)程所在內(nèi)存里的數(shù)據(jù)。比如手機(jī)上開(kāi)了qq和某銀行客戶端，操作系統(tǒng)會(huì)為他倆創(chuàng)建兩個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存區(qū)供運(yùn)行，而qq進(jìn)程是無(wú)法訪問(wèn)到銀行客戶端數(shù)據(jù)的，這就保證了數(shù)據(jù)的安全性。
但是，帶來(lái)的缺陷是，進(jìn)程間無(wú)法直接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以要引入特有的進(jìn)程間通信機(jī)制。

進(jìn)程間可以直接傳遞對(duì)象嗎？

前面知道，不同進(jìn)程間通信，也就意味著在兩塊不同的物理內(nèi)存間傳遞數(shù)據(jù)。首先，原生的數(shù)據(jù)如int string數(shù)據(jù)是可以傳遞的，只要你說(shuō)明這個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)什么類型，那么就可以在目標(biāo)進(jìn)程里復(fù)原。但是對(duì)象數(shù)據(jù)，如果直接把對(duì)象傳遞過(guò)去，目標(biāo)進(jìn)程是無(wú)法復(fù)原的，因而也無(wú)法識(shí)別。

內(nèi)存區(qū)數(shù)據(jù)通信

Android系統(tǒng)中不同應(yīng)用程序之間通信示意圖。一個(gè)進(jìn)程代表一個(gè)應(yīng)用程序。

進(jìn)程間通信

附加：IPC機(jī)制中很重要的是Binder機(jī)制，利用Binder實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程間傳遞。這部分內(nèi)容面試一般不會(huì)問(wèn)的太難。目前本人還在整理該部分內(nèi)容，繼續(xù)更新中。

5、多線程管理
前面提到了進(jìn)程間通信，下面講解下Android里的多線程管理，后面會(huì)講解線程間通信。首先，線程基本概念此處不過(guò)多講解，只要知道線程是輕量級(jí)進(jìn)程，在有限的進(jìn)程內(nèi)存空間資源中去執(zhí)行實(shí)際操作。

什么是Main Thread 和 Worker Thread?

當(dāng)應(yīng)用程序開(kāi)啟時(shí)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)主線程 (Main Thread)，也叫UI線程，主要功能是完成UI界面繪制和與用戶交互。除主線程之外的其他線程稱為子線程或Worker Thread。這些線程往往用執(zhí)行耗時(shí)操作如網(wǎng)絡(luò)通信或數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)等。
如果在主線程中執(zhí)行耗時(shí)操作，那么在執(zhí)行過(guò)程中，就無(wú)法繪制界面或響應(yīng)用戶操作，在用戶看來(lái)就是卡頓，可能造成ANR現(xiàn)象，破壞用戶體驗(yàn)。

主線程是線程不安全的

網(wǎng)上很多地方解釋線程不安全并非解釋原因，而是在‘解釋’結(jié)果，即：（因?yàn)橹骶€程是線程不安全的，所以）UI控件只能在主線程中操作，而不能在其他線程中操作，否則多個(gè)線程同時(shí)操作一個(gè)控件會(huì)出錯(cuò)。
這種解釋不僅沒(méi)解釋為何主線程是線程不安全的，反而讓人感覺(jué)android系統(tǒng)里限定了只能在主線程操作ui元素，容易誤解為那不是很安全嗎？
我的解釋是：首先我們是的的確確可以通過(guò)代碼，在子線程里操作UI元素，然后引發(fā)程序崩潰。假設(shè)主線程是安全的，那么安全的情況是：即使我們不小心在子線程操作UI也不用擔(dān)心，因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)屏蔽這種操作。而實(shí)際上系統(tǒng)并未屏蔽，只要開(kāi)發(fā)者在子線程操作UI元素，很有可能會(huì)導(dǎo)致崩潰。所以我們才說(shuō)android系統(tǒng)里主線程并不安全。

附加知識(shí)：什么是線程安全/不安全？在多線程環(huán)境里，往往一段代碼會(huì)被多個(gè)線程分別執(zhí)行。而常見(jiàn)的情況是一個(gè)線程執(zhí)行了該段代碼的一部分后，會(huì)被另一個(gè)線程搶走時(shí)間片又去執(zhí)行這段代碼，并修改其中變量。當(dāng)原線程再次回來(lái)繼續(xù)運(yùn)行時(shí)，其實(shí)里面的變量已經(jīng)被別人改動(dòng)了但它卻不知，最后會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。這種線程就是不安全的。而安全的線程在執(zhí)行一段代碼時(shí)，只要沒(méi)執(zhí)行完，其他線程就不能來(lái)執(zhí)行這段代碼或修改變量知道它執(zhí)行完。

那么

多個(gè)線程間時(shí)如何通信的呢？

這里就涉及到另一套機(jī)制handler、looper、MessageQueue機(jī)制，在本人另一篇文章中有生動(dòng)詳細(xì)
的描述，見(jiàn)Handler實(shí)現(xiàn)機(jī)制簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，每個(gè)線程擁有上面這三個(gè)東西，如線程A想發(fā)送消息給線程B，那么在線程A中調(diào)用線程B的handler來(lái)發(fā)送消息，消息會(huì)自動(dòng)發(fā)送線程B的消息隊(duì)列中，同時(shí)線程B的looper在不斷遍歷這個(gè)隊(duì)列，如果發(fā)現(xiàn)有新消息就會(huì)自動(dòng)去處理。
常見(jiàn)問(wèn)題：

如何避免發(fā)生ANR(Application Not Response)現(xiàn)象呢？

盡量在子線程中執(zhí)行耗時(shí)操作（如網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求或數(shù)據(jù)庫(kù)讀取等）或者資源開(kāi)銷較大的操作，當(dāng)子線程執(zhí)行完畢后，利用handler通知主線程做出更新。

6、內(nèi)存管理機(jī)制

前面提到了，每個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行在獨(dú)立的進(jìn)程中（實(shí)際是一個(gè)獨(dú)立的Dalvik進(jìn)程），而且系統(tǒng)會(huì)為它分配固定的內(nèi)存。在內(nèi)存使用中常常會(huì)發(fā)生內(nèi)存泄漏(memory leak)和內(nèi)存溢出(OOM)，其中，內(nèi)存溢出非常嚴(yán)重，往往會(huì)導(dǎo)致程序崩潰。所以，合理有效的管理內(nèi)存非常的重要。詳細(xì)的管理（包括面試重點(diǎn)：圖片緩存機(jī)制）均可以參考本人另一篇文章：Android之內(nèi)存管理及優(yōu)化
此處不再贅述。
只說(shuō)一下三種圖片緩存思路：
LRU算法：設(shè)置緩存圖片最大數(shù)量，當(dāng)圖片數(shù)量超過(guò)最大值久刪除使用較少的圖片，從而優(yōu)化內(nèi)存。
FTU算法：設(shè)置圖片的緩存時(shí)限，從最后一次使用算起，當(dāng)達(dá)到時(shí)限即刪除。
FMU算法：設(shè)置固定大小的緩存空間，當(dāng)達(dá)到空間限制后刪除最大尺寸的圖片。