【性能优化实战】Android开发者值得深入思考的几个问题,神操作!

时间:2021-08-31
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一声叹息

从去年9月3号,到今年3月20号,耗时6个月多的找工作经历终于是画上圆满的句号了,近200个日日夜夜的酸甜苦辣想必裸辞的亲尝者都能体会得到,下面想来复盘或者说总结一下这段经历。但不管怎么总结,核心还是那一句话:一定要充分的准备!!!

Android面试中有哪些常见问题汇总&答题思路

目录:

1.网络
2.Java 基础&容器&同步&设计模式
3.Java 虚拟机&内存结构&GC&类加载&四种引用&动态代理
4.Android 基础&性能优化&Framwork
5.Android 模块化&热修复&热更新&打包&混淆&压缩
6.音视频&FFmpeg&播放器

1、网络

网络协议模型

应用层:负责处理特定的应用程序细节
HTTP、FTP、DNS

传输层:为两台主机提供端到端的基础通信
TCP、UDP

网络层:控制分组传输、路由选择等
IP

链路层:操作系统设备驱动程序、网卡相关接口

TCP 和 UDP 区别

TCP 连接;可靠;有序;面向字节流;速度慢;较重量;全双工;适用于文件传输、浏览器等

  • 全双工:A 给 B 发消息的同时,B 也能给 A 发
  • 半双工:A 给 B 发消息的同时,B 不能给 A 发

UDP 无连接;不可靠;无序;面向报文;速度快;轻量;适用于即时通讯、视频通话等

TCP 三次握手

A:你能听到吗?
B:我能听到,你能听到吗?
A:我能听到,开始吧

A 和 B 两方都要能确保:我说的话,你能听到;你说的话,我能听到。所以需要三次握手

TCP 四次挥手

A:我说完了
B:我知道了,等一下,我可能还没说完
B:我也说完了
A:我知道了,结束吧

B 收到 A 结束的消息后 B 可能还没说完,没法立即回复结束标示,只能等说完后再告诉 A :我说完了。

POST 和 GET 区别

Get 参数放在 url 中;Post 参数放在 request Body 中
Get 可能不安全,因为参数放在 url 中

HTTPS

HTTP 是超文本传输协议,明文传输;HTTPS 使用 SSL 协议对 HTTP 传输数据进行了加密

HTTP 默认 80 端口;HTTPS 默认 443 端口

优点:安全
缺点:费时、SSL 证书收费,加密能力还是有限的,但是比 HTTP 强多了

2、Java 基础&容器&同步&设计模式

StringBuilder、StringBuffer、+、String.concat 链接字符串:

  • StringBuffer 线程安全,StringBuilder 线程不安全
  • +实际上是用 StringBuilder 来实现的,所以非循环体可以直接用 +,循环体不行,因为会频繁创建 StringBuilder
  • String.concat 实质是 new String ,效率也低,耗时排序:StringBuilder < StringBuffer < concat < +

Java 泛型擦除

  • 修饰成员变量等类结构相关的泛型不会被擦除
  • 容器类泛型会被擦除

ArrayList、LinkedList

ArrayList

基于数组实现,查找快:o(1),增删慢:o(n)
初始容量为10,扩容通过 System.arrayCopy 方法

LinkedList

基于双向链表实现,查找慢:o(n),增删快:o(1)
封装了队列和栈的调用

HashMap 、HashTable

HashMap

  • 基于数组和链表实现,数组是 HashMap 的主体;链表是为解决哈希冲突而存在的
  • 当发生哈希冲突且链表 size 大于阈值时会扩容,JAVA 8 会将链表转为红黑树提高性能
    允许 key/value 为 null

HashTable

  • 数据结构和 HashMap 一样
  • 不允许 value 为 null
  • 线程安全

ArrayMap、SparseArray

ArrayMap

1.基于两个数组实现,一个存放 hash;一个存放键值对。扩容的时候只需要数组拷贝,不需要重建哈希表
2.内存利用率高
3.不适合存大量数据,因为会对 key 进行二分法查找(1000以下)

SparseArray

1.基于两个数组实现,int 做 key
2.内存利用率高
3.不适合存大量数据,因为会对 key 进行二分法查找(1000以下)

volatile 关键字

  • 只能用来修饰变量,适用修饰可能被多线程同时访问的变量
  • 相当于轻量级的 synchronized,volatitle 能保证有序性(禁用指令重排序)、可见性;后者还能保证原子性
  • 变量位于主内存中,每个线程还有自己的工作内存,变量在自己线程的工作内存中有份拷贝,线程直接操作的是这个拷贝
  • 被 volatile 修饰的变量改变后会立即同步到主内存,保持变量的可见性。

双重检查单例,为什么要加 volatile?

1.volatile想要解决的问题是,在另一个线程中想要使用instance,发现instance!=null,但是实际上instance还未初始化完毕这个问题

2.将instance =newInstance();拆分为3句话是。1.分配内存2.初始化3.将instance指向分配的内存空

3.volatile可以禁止指令重排序,确保先执行2,后执行3

wait 和 sleep

  • sleep 是 Thread 的静态方法,可以在任何地方调用
  • wait 是 Object 的成员方法,只能在 synchronized 代码块中调用,否则会报 IllegalMonitorStateException 非法监控状态异常
  • sleep 不会释放共享资源锁,wait 会释放共享资源锁

lock 和 synchronized

  • synchronized 是 Java 关键字,内置特性;Lock 是一个接口
  • synchronized 会自动释放锁;lock 需要手动释放,所以需要写到 try catch 块中并在 finally 中释放锁
  • synchronized 无法中断等待锁;lock 可以中断
  • Lock 可以提高多个线程进行读/写操作的效率
  • 竞争资源激烈时,lock 的性能会明显的优于 synchronized

可重入锁

  • 定义:已经获取到锁后,再次调用同步代码块/尝试获取锁时不必重新去申请锁,可以直接执行相关代码
  • ReentrantLock 和 synchronized 都是可重入锁

公平锁

  • 定义:等待时间最久的线程会优先获得锁
  • 非公平锁无法保证哪个线程获取到锁,synchronized 就是非公平锁
  • ReentrantLock 默认时非公平锁,可以设置为公平锁

乐观锁和悲观锁

  • 悲观锁:线程一旦得到锁,其他线程就挂起等待,适用于写入操作频繁的场景;synchronized 就是悲观锁
  • 乐观锁:假设没有冲突,不加锁,更新数据时判断该数据是否过期,过期的话则不进行数据更新,适用于读取操作频繁的场景
  • 乐观锁 CAS:Compare And Swap,更新数据时先比较原值是否相等,不相等则表示数据过去,不进行数据更新
  • 乐观锁实现:AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean

死锁 4 个必要条件

  • 互斥
  • 占有且等待
  • 不可抢占
  • 循环等待

synchronized 原理

  • 每个对象都有一个监视器锁:monitor,同步代码块会执行 monitorenter 开始,motnitorexit 结束
  • wait/notify 就依赖 monitor 监视器,所以在非同步代码块中执行会报 IllegalMonitorStateException 异常

3、Java 虚拟机&内存结构&GC&类加载&四种引用&动态代理

JVM

  • 定义:可以理解成一个虚构的计算机,解释自己的字节码指令集映射到本地 CPU 或 OS 的指令集,上层只需关注 Class 文件,与操作系统无关,实现跨平台
  • Kotlin 就是能解释成 Class 文件,所以可以跑在 JVM 上

JVM 内存模型

  • Java 多线程之间是通过共享内存来通信的,每个线程都有自己的本地内存
  • 共享变量存放于主内存中,线程会拷贝一份共享变量到本地内存
  • volatile 关键字就是给内存模型服务的,用来保证内存可见性和顺序性

JVM 内存结构

线程私有

1.程序计数器:记录正在执行的字节码指令地址,若正在执行 Native 方法则为空
2.虚拟机栈:执行方法时把方法所需数据存为一个栈帧入栈,执行完后出栈
3.本地方法栈:同虚拟机栈,但是针对的是 Native 方法

线程共享

1.堆:存储 Java 实例,GC 主要区域,分代收集 GC 方法会吧堆划分为新生代、老年代
2.方法区:存储类信息,常量池,静态变量等数据

GC

回收区域:只针对堆、方法区;线程私有区域数据会随线程结束销毁,不用回收

总结

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