位元組跳動武漢招聘 2000 人，距離大廠 Offer，你還差這篇Android乾貨！

金三銀四的招聘季，並不會因為疫情而影響太多。

據位元組調動官宣，該司決定擴大今年在武漢的招聘規模，提供近2000個工作崗位，最終實現擴招至5000人，以期促進當地人才就業。

網上也出現遠端入職的位元組跳動員工，還沒去公司就收到膝上型電腦的新聞。

放心，這不是廣告，只是想說明，疫情打不垮中國企業的發展，更不會阻擋中國的用工需求。

而如果你要面試大廠Android崗位，這篇文章或許應該作為你的“面經”。

1、網路

網路協議模型

應用層：負責處理特定的應用程式細節
HTTP、FTP、DNS

傳輸層：為兩臺主機提供端到端的基礎通訊
TCP、UDP

網路層：控制分組傳輸、路由選擇等
IP

鏈路層：作業系統裝置驅動程式、網路卡相關介面

TCP 和 UDP 區別

TCP 連線；可靠；有序；面向位元組流；速度慢；較重量；全雙工；適用於檔案傳輸、瀏覽器等

• 全雙工：A 給 B 發訊息的同時，B 也能給 A 發
• 半雙工：A 給 B 發訊息的同時，B 不能給 A 發

UDP 無連線；不可靠；無序；面向報文；速度快；輕量；適用於即時通訊、視訊通話等

TCP 三次握手

A：你能聽到嗎？
B：我能聽到，你能聽到嗎？
A：我能聽到，開始吧

A 和 B 兩方都要能確保：我說的話，你能聽到；你說的話，我能聽到。所以需要三次握手

TCP 四次揮手

A：我說完了
B：我知道了，等一下，我可能還沒說完
B：我也說完了
A：我知道了，結束吧

B 收到 A 結束的訊息後 B 可能還沒說完，沒法立即回覆結束標示，只能等說完後再告訴 A ：我說完了。

POST 和 GET 區別

Get 引數放在 url 中；Post 引數放在 request Body 中
Get 可能不安全，因為引數放在 url 中

HTTPS

HTTP 是超文字傳輸協議，明文傳輸；HTTPS 使用 SSL 協議對 HTTP 傳輸資料進行了加密

HTTP 預設 80 埠；HTTPS 預設 443 埠

優點：安全
缺點：費時、SSL 證照收費，加密能力還是有限的，但是比 HTTP 強多了

2、Java 基礎&容器&同步&設計模式

StringBuilder、StringBuffer、+、String.concat 連結字串：

• StringBuffer 執行緒安全，StringBuilder 執行緒不安全
• +實際上是用 StringBuilder 來實現的，所以非迴圈體可以直接用 +，迴圈體不行，因為會頻繁建立 StringBuilder
• String.concat 實質是 new String ，效率也低，耗時排序：StringBuilder < StringBuffer < concat < +

Java 泛型擦除

• 修飾成員變數等類結構相關的泛型不會被擦除
• 容器類泛型會被擦除

ArrayList、LinkedList

ArrayList

基於陣列實現，查詢快：o(1)，增刪慢：o(n)
初始容量為10，擴容透過 System.arrayCopy 方法

LinkedList

基於雙向連結串列實現，查詢慢：o(n)，增刪快：o(1)
封裝了佇列和棧的呼叫

HashMap 、HashTable

HashMap

• 基於陣列和連結串列實現，陣列是 HashMap 的主體；連結串列是為解決雜湊衝突而存在的
• 當發生雜湊衝突且連結串列 size 大於閾值時會擴容，JAVA 8 會將連結串列轉為紅黑樹提高效能
  允許 key/value 為 null

HashTable

• 資料結構和 HashMap 一樣
• 不允許 value 為 null
• 執行緒安全

ArrayMap、SparseArray

ArrayMap

1.基於兩個陣列實現，一個存放 hash；一個存放鍵值對。擴容的時候只需要陣列複製，不需要重建雜湊表
2.記憶體利用率高
3.不適合存大量資料，因為會對 key 進行二分法查詢（1000以下）

SparseArray

1.基於兩個陣列實現，int 做 key
2.記憶體利用率高
3.不適合存大量資料，因為會對 key 進行二分法查詢（1000以下）

volatile 關鍵字

• 只能用來修飾變數，適用修飾可能被多執行緒同時訪問的變數
• 相當於輕量級的 synchronized，volatitle 能保證有序性（禁用指令重排序）、可見性；後者還能保證原子性
• 變數位於主記憶體中，每個執行緒還有自己的工作記憶體，變數在自己執行緒的工作記憶體中有份複製，執行緒直接操作的是這個複製
• 被 volatile 修飾的變數改變後會立即同步到主記憶體，保持變數的可見性。

雙重檢查單例，為什麼要加 volatile？

1.volatile想要解決的問題是，在另一個執行緒中想要使用instance，發現instance!=null，但是實際上instance還未初始化完畢這個問題

2.將instance =newInstance();拆分為3句話是。1.分配記憶體2.初始化3.將instance指向分配的記憶體空

3.volatile可以禁止指令重排序，確保先執行2，後執行3

wait 和 sleep

• sleep 是 Thread 的靜態方法，可以在任何地方呼叫
• wait 是 Object 的成員方法，只能在 synchronized 程式碼塊中呼叫，否則會報 IllegalMonitorStateException 非法監控狀態異常
• sleep 不會釋放共享資源鎖，wait 會釋放共享資源鎖

lock 和 synchronized

• synchronized 是 Java 關鍵字，內建特性；Lock 是一個介面
• synchronized 會自動釋放鎖；lock 需要手動釋放，所以需要寫到 try catch 塊中並在 finally 中釋放鎖
• synchronized 無法中斷等待鎖；lock 可以中斷
• Lock 可以提高多個執行緒進行讀/寫操作的效率
• 競爭資源激烈時，lock 的效能會明顯的優於 synchronized

可重入鎖

• 定義：已經獲取到鎖後，再次呼叫同步程式碼塊/嘗試獲取鎖時不必重新去申請鎖，可以直接執行相關程式碼
• ReentrantLock 和 synchronized 都是可重入鎖

公平鎖

• 定義：等待時間最久的執行緒會優先獲得鎖
• 非公平鎖無法保證哪個執行緒獲取到鎖，synchronized 就是非公平鎖
• ReentrantLock 預設時非公平鎖，可以設定為公平鎖

樂觀鎖和悲觀鎖

• 悲觀鎖：執行緒一旦得到鎖，其他執行緒就掛起等待，適用於寫入操作頻繁的場景；synchronized 就是悲觀鎖
• 樂觀鎖：假設沒有衝突，不加鎖，更新資料時判斷該資料是否過期，過期的話則不進行資料更新，適用於讀取操作頻繁的場景
• 樂觀鎖 CAS：Compare And Swap，更新資料時先比較原值是否相等，不相等則表示資料過去，不進行資料更新
• 樂觀鎖實現：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean

死鎖 4 個必要條件

• 互斥
• 佔有且等待
• 不可搶佔
• 迴圈等待

synchronized 原理

• 每個物件都有一個監視器鎖：monitor，同步程式碼塊會執行 monitorenter 開始，motnitorexit 結束
• wait/notify 就依賴 monitor 監視器，所以在非同步程式碼塊中執行會報 IllegalMonitorStateException 異常

3、Java 虛擬機器&記憶體結構&GC&類載入&四種引用&動態代理

JVM

• 定義：可以理解成一個虛構的計算機，解釋自己的位元組碼指令集對映到本地 CPU 或 OS 的指令集，上層只需關注 Class 檔案，與作業系統無關，實現跨平臺
• Kotlin 就是能解釋成 Class 檔案，所以可以跑在 JVM 上

JVM 記憶體模型

• Java 多執行緒之間是透過共享記憶體來通訊的，每個執行緒都有自己的本地記憶體
• 共享變數存放於主記憶體中，執行緒會複製一份共享變數到本地記憶體
• volatile 關鍵字就是給記憶體模型服務的，用來保證記憶體可見性和順序性

JVM 記憶體結構

執行緒私有：

1.程式計數器：記錄正在執行的位元組碼指令地址，若正在執行 Native 方法則為空
2.虛擬機器棧：執行方法時把方法所需資料存為一個棧幀入棧，執行完後出棧
3.本地方法棧：同虛擬機器棧，但是針對的是 Native 方法

執行緒共享：

1.堆：儲存 Java 例項，GC 主要區域，分代收集 GC 方法會吧堆劃分為新生代、老年代
2.方法區：儲存類資訊，常量池，靜態變數等資料

GC

回收區域：只針對堆、方法區；執行緒私有區域資料會隨執行緒結束銷燬，不用回收

回收型別：

1.堆中的物件

• 分代收集 GC 方法會吧堆劃分為新生代、老年代
• 新生代：新建小物件會進入新生代；透過複製演算法回收物件
• 老年代：新建大物件及老物件會進入老年代；透過標記-清除演算法回收物件

2.方法區中的類資訊、常量池

判斷一個物件是否可被回收：

1.引用計數法
缺點：迴圈引用

2.可達性分析法
定義：從 GC ROOT 開始搜尋，不可達的物件都是可以被回收的

GC ROOT

1.虛擬機器棧/本地方法棧中引用的物件
2.方法區中常量/靜態變數引用的物件

四種引用

• 強引用：不會被回收
• 軟引用：記憶體不足時會被回收
• 弱引用：gc 時會被回收
• 虛引用：無法透過虛引用得到物件，可以監聽物件的回收

ClassLoader

類的生命週期：

1.載入；2.驗證；3.準備；4.解析；5.初始化；6.使用；7.解除安裝

類載入過程：

1.載入：獲取類的二進位制位元組流；生成方法區的執行時儲存結構；在記憶體中生成 Class 物件
2.驗證：確保該 Class 位元組流符合虛擬機器要求
3.準備：初始化靜態變數
4.解析：將常量池的符號引用替換為直接引用
5.初始化：執行靜態塊程式碼、類變數賦值

類載入時機：

1.例項化物件
2.呼叫類的靜態方法
3.呼叫類的靜態變數（放入常量池的常量除外）

類載入器：負責載入 class 檔案

分類：

1.引導類載入器 - 沒有父類載入器
2.擴充類載入器 - 繼承自引導類載入器
3.系統類載入器 - 繼承自擴充類載入器

雙親委託模型：

當要載入一個 class 時，會先逐層向上讓父載入器先載入，載入失敗才會自己載入

為什麼叫雙親？不考慮自定義載入器，系統類載入器需要網上詢問兩層，所以叫雙親

判斷是否是同一個類時，除了類資訊，還必須時同一個類載入器

優點：

• 防止重複載入，父載入器載入過了就沒必要載入了
• 安全，防止篡改核心庫類

動態代理原理及實現

• InvocationHandler 介面，動態代理類需要實現這個介面
• Proxy.newProxyInstance，用於動態建立代理物件
• Retrofit 應用： Retrofit 透過動態代理，為我們定義的請求介面都生成一個動態代理物件，實現請求

4、Android 基礎&效能最佳化&Framwork

Activity 啟動模式

• standard 標準模式
• singleTop 棧頂複用模式，
  • 推送點選訊息介面
• singleTask 棧內複用模式，
  • 首頁
• singleInstance 單例模式，單獨位於一個任務棧中
  • 撥打電話介面
    細節：
  • taskAffinity：任務相關性，用於指定任務棧名稱，預設為應用包名
  • allowTaskReparenting：允許轉移任務棧

View 工作原理

• DecorView (FrameLayout)
  • LinearLayout
    • titlebar
    • Content
    • 呼叫 setContentView 設定的 View

ViewRoot 的 performTraversals 方法呼叫觸發開始 View 的繪製，然後會依次呼叫:

• performMeasure：遍歷 View 的 measure 測量尺寸
• performLayout：遍歷 View 的 layout 確定位置
• performDraw：遍歷 View 的 draw 繪製

事件分發機制

• 一個 MotionEvent 產生後，按 Activity -> Window -> decorView -> View 順序傳遞，View 傳遞過程就是事件分發，主要依賴三個方法:
• dispatchTouchEvent：用於分發事件，只要接受到點選事件就會被呼叫，返回結果表示是否消耗了當前事件
• onInterceptTouchEvent：用於判斷是否攔截事件，當 ViewGroup 確定要攔截事件後，該事件序列都不會再觸發呼叫此 ViewGroup 的 onIntercept
• onTouchEvent：用於處理事件，返回結果表示是否處理了當前事件，未處理則傳遞給父容器處理
• 細節：
  • 一個事件序列只能被一個 View 攔截且消耗
  • View 沒有 onIntercept 方法，直接呼叫 onTouchEvent 處理
  • OnTouchListener 優先順序比 OnTouchEvent 高，onClickListener 優先順序最低
  • requestDisallowInterceptTouchEvent 可以遮蔽父容器 onIntercet 方法的呼叫

Window 、 WindowManager、WMS、SurfaceFlinger

• Window：抽象概念不是實際存在的，而是以 View 的形式存在，透過 PhoneWindow 實現
• WindowManager：外界訪問 Window 的入口，內部與 WMS 互動是個 IPC 過程
• WMS：管理視窗 Surface 的佈局和次序，作為系統級服務單獨執行在一個程式
• SurfaceFlinger：將 WMS 維護的視窗按一定次序混合後顯示到螢幕上

View 動畫、幀動畫及屬性動畫

View 動畫：

• 作用物件是 View，可用 xml 定義，建議 xml 實現比較易讀
• 支援四種效果：平移、縮放、旋轉、透明度

幀動畫：

• 透過 AnimationDrawable 實現，容易 OOM

屬性動畫：

• 可作用於任何物件，可用 xml 定義，Android 3 引入，建議程式碼實現比較靈活
• 包括 ObjectAnimator、ValuetAnimator、AnimatorSet
• 時間插值器：根據時間流逝的百分比計算當前屬性改變的百分比
• 系統預置勻速、加速、減速等插值器
• 型別估值器：根據當前屬性改變的百分比計算改變後的屬性值
• 系統預置整型、浮點、色值等型別估值器
• 使用注意事項：
• 避免使用幀動畫，容易OOM
• 介面銷燬時停止動畫，避免記憶體洩漏
• 開啟硬體加速，提高動畫流暢性 ，硬體加速：
• 將 cpu 一部分工作分擔給 gpu ，使用 gpu 完成繪製工作
• 從工作分攤和繪製機制兩個方面最佳化了繪製速度

Handler、MessageQueue、Looper

• Handler：開發直接接觸的類，內部持有 MessageQueue 和 Looper
• MessageQueue：訊息佇列，內部透過單連結串列儲存訊息
• Looper：內部持有 MessageQueue，迴圈檢視是否有新訊息，有就處理，沒就阻塞
• 如何實現阻塞：透過 nativePollOnce 方法，基於 Linux epoll 事件管理機制
• 為什麼主執行緒不會因為 Looper 阻塞：系統每 16ms 會傳送一個重新整理 UI 訊息喚醒

MVC、MVP、MVVM

• MVP：Model：處理資料；View：控制檢視；Presenter：分離 Activity 和 Model
• MVVM：Model：處理獲取儲存資料；View：控制檢視；ViewModel：資料容器
  • 使用 Jetpack 元件架構的 LiveData、ViewModel 便捷實現 MVVM

Serializable、Parcelable

• Serializable ：Java 序列化方式，適用於儲存和網路傳輸，serialVersionUID 用於確定反序列化和類版本是否一致，不一致時反序列化回失敗
• Parcelable ：Android 序列化方式，適用於元件通訊資料傳遞，效能高，因為不像 Serializable 一樣有大量反射操作，頻繁 GC

Binder

• Android 程式間通訊的中流砥柱，基於客戶端-服務端通訊方式
• 使用 mmap 一次資料複製實現 IPC，傳統 IPC：使用者A空間->核心->使用者B空間；mmap 將核心與使用者B空間對映，實現直接從使用者A空間->使用者B空間
• BinderPool 可避免建立多 Service

IPC 方式

• Intent extras、Bundle：要求傳遞資料能被序列化，實現 Parcelable、Serializable ，適用於四大元件通訊
• 檔案共享：適用於交換簡單的資料實時性不高的場景
• AIDL：AIDL 介面實質上是系統提供給我們可以方便實現 BInder 的工具
  • Android Interface Definition Language，可實現跨程式呼叫方法
  • 服務端：將暴漏給客戶端的介面宣告在 AIDL 檔案中，建立 Service 實現 AIDL 介面並監聽客戶端連線請求
  • 客戶端：繫結服務端 Service ，繫結成功後拿到服務端 Binder 物件轉為 AIDL 介面呼叫
  • RemoteCallbackList 實現跨程式介面監聽，同個 Binder 物件做 key 儲存客戶端註冊的 listener
  • 監聽 Binder 斷開：1.Binder.linkToDeath 設定死亡代理；2. onServiceDisconnected 回撥
• Messenger：基於 AIDL 實現，服務端序列處理，主要用於傳遞訊息，適用於低併發一對多通訊
• ContentProvider：基於 Binder 實現，適用於一對多程式間資料共享
• Socket：TCP、UDP，適用於網路資料交換

Android 系統啟動流程

• 按電源鍵 -> 載入載入程式 BootLoader 到 RAM -> 執行 BootLoader 程式啟動核心 -> 啟動 init 程式 -> 啟動 Zygote 和各種守護程式 ->
• 啟動 System Server 服務程式開啟 AMS、WMS 等 -> 啟動 Launcher 應用程式

App 啟動流程

Launcher 中點選一個應用圖示 -> 透過 AMS 查詢應用程式，若不存在就透過 Zygote 程式 fork

程式保活

• 程式優先順序：1.前臺程式 ；2.可見程式；3.服務程式；4.後臺程式；5.空程式
• 程式被 kill 場景：1.切到後臺記憶體不足時被殺；2.切到後臺廠商省電機制殺死；3.使用者主動清理
• 保活方式：
  • 1.Activity 提權：掛一個 1畫素 Activity 將程式優先順序提高到前臺程式
  • 2.Service 提權：啟動一個前臺服務（API>18會有正在執行通知欄）
  • 3.廣播拉活
  • 4.Service 拉活
  • 5.JobScheduler 定時任務拉活
  • 6.雙程式拉活

網路最佳化及檢測

• 速度：1.GZIP 壓縮（okhttp 自動支援）；2.Protocol Buffer 替代 json；3.最佳化圖片/檔案流量；4.IP 直連省去 DNS 解析時間
• 成功率：1.失敗重試策略；
• 流量：1.GZIP 壓縮（okhttp 自動支援）；2.Protocol Buffer 替代 json；3.最佳化圖片/檔案流量；5.檔案下載斷點續傳 ；6.快取
• 協議層的最佳化，比如更優的 http 版本等
• 監控：Charles 抓包、Network Monitor 監控流量

UI卡頓最佳化

• 減少佈局層級及控制元件複雜度，避免過度繪製
• 使用 include、merge、viewstub
• 最佳化繪製過程，避免在 Draw 中頻繁建立物件、做耗時操作

記憶體洩漏場景及規避

1.靜態變數、單例強引跟生命週期相關的資料或資源，包括 EventBus
2.遊標、IO 流等資源忘記主動釋放
3.介面相關動畫在介面銷燬時及時暫停
4.內部類持有外部類引用導致的記憶體洩漏

• handler 內部類記憶體洩漏規避：1.使用靜態內部類+弱引用 2.介面銷燬時清空訊息佇列
• 檢測：Android Studio Profiler

LeakCanary 原理

• 透過弱引用和引用佇列監控物件是否被回收
• 比如 Activity 銷燬時開始監控此物件，檢測到未被回收則主動 gc ，然後繼續監控

OOM 場景及規避

• 載入大圖：減小圖片
• 記憶體洩漏：規避記憶體洩漏

5、Android 模組化&熱修復&熱更新&打包&混淆&壓縮

Dalvik 和 ART

• Dalvik
  • 谷歌設計專用於 Android 平臺的 Java 虛擬機器，可直接執行 .dex 檔案，適合記憶體和處理速度有限的系統
  • JVM 指令集是基於棧的；Dalvik 指令集是基於暫存器的，程式碼執行效率更優
• ART
  • Dalvik 每次執行都要將位元組碼轉換成機器碼；ART 在應用安裝時就會轉換成機器碼，執行速度更快
  • ART 儲存機器碼佔用空間更大，空間換時間

APK 打包流程

1.aapt 打包資原始檔生成 R.java 檔案；aidl 生成 java 檔案
2.將 java 檔案編譯為 class 檔案
3.將工程及第三方的 class 檔案轉換成 dex 檔案
4.將 dex 檔案、so、編譯過的資源、原始資源等打包成 apk 檔案
5.簽名
6.資原始檔對齊，減少執行時記憶體

App 安裝過程

• 首先要解壓 APK，資源、so等放到應用目錄
• Dalvik 會將 dex 處理成 ODEX ；ART 會將 dex 處理成 OAT；
• OAT 包含 dex 和安裝時編譯的機器碼

元件化路由實現

ARoute：透過 APT 解析 @Route 等註解，結合 JavaPoet 生成路由表，即路由與 Activity 的對映關係

6、音影片&FFmpeg&播放器

FFmpeg

基於命令方式實現了一個音影片編輯 App：

整合編譯了 AAC、MP3、H264 編碼器

播放器原理

影片播放原理：（mp4、flv）-> 解封裝 -> （mp3/aac、h264/h265）-> 解碼 -> （pcm、yuv）-> 音影片同步 -> 渲染播放

音影片同步：

• 選擇參考時鐘源：音訊時間戳、影片時間戳和外部時間三者選擇一個作為參考時鐘源（一般選擇音訊，因為人對音訊更敏感，ijk 預設也是音訊）
• 透過等待或丟幀將影片流與參考時鐘源對齊，實現同步

IjkPlayer 原理

整合了 MediaPlayer、ExoPlayer 和 IjkPlayer 三種實現，其中 IjkPlayer 基於 FFmpeg 的 ffplay

音訊輸出方式：AudioTrack、OpenSL ES；影片輸出方式：NativeWindow、OpenGL ES

文末

有些東西你不僅要懂，而且要能夠很好地表達出來，能夠讓面試官認可你的理解，例如Handler機制，這個是面試必問之題。

有些晦澀的點，或許它只活在面試當中，實際工作當中你壓根不會用到它，但是你要知道它是什麼東西。

不管怎麼樣，不論是什麼樣的大小面試，要想不被面試官虐的不要不要的，只有刷爆面試題題做好全面的準備，當然除了這個還需要在平時把自己的基礎打紮實，這樣不論面試官怎麼樣一個知識點裡往死裡鑿，你也能應付如流啊~

這裡附上針對位元組跳動的面試題整理的合集，我們進行了分類，循序漸進，由基礎到深入，由易到簡。
將內容整理成了五個章節

計算機基礎面試題、資料結構和演算法面試題、Java面試題、Android面試題、其他擴充套件面試題、非技術面試題總共五個章節354頁。

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面試：如果不準備充分的面試，完全是浪費時間，更是對自己的不負責！