Android 面试题

1.抽象类与接口的区别?

抽象类要被子类继承,接口要被类实现。接口只能做方法声明,抽象类中可以作方法声明,也可以做方法实现。一个类可以实现多个接口, 但只能继承一个类, 接口里定义的变量只能是公共的静态的常量,抽象类中的变量是普通变量。接口是设计的结果,抽象类是重构的结果。抽象类和接口都是用来抽象具体对象的,但是接口的抽象级别最高。抽象类可以有具体的方法和属性,接口只能有抽象方法和不可变常量。抽象类主要用来抽象类别,接口主要用来抽象功能。

2.请简述一下String、StringBuffer和StringBuilder

 String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象(final修饰), 因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象,然后将指针指向新的 String 对象,这样不仅效率低下,而且大量浪费有限的内存空间,所以经常改变内容的字符串最好不要用 String 。因为每次生成对象都会对系统性能产生影响.

StringBuffer 和 StringBuilder 特点及使用场景:

1>.应用于对字符串进行修改的时候,特别是字符串对象经常改变的情况下。

2>.和 String 类不同的是,StringBuffer 和 StringBuilder 类的对象能够被多次的修改,并且不产生新的未使用对象。

3>.由于 StringBuilder 相较于 StringBuffer 有速度优势,所以多数情况下建议使用 StringBuilder 类。然而在应用程序要求线程安全的情况下,则必须使用 StringBuffer 类。

StringBuffer线程安全的可变字符序列。StringBuilder 非线程安全

Java 中深拷贝与浅拷贝的区别?

浅拷贝:在拷贝一个对象时,对对象的基本数据类型的成员变量进行拷贝,但对引用类型的成员变量只进行引用的传递,并没有创建一个新的对象,当对引用类型的内容修改会影响被拷贝的对象。

深拷贝:在拷贝一个对象时,除了对基本数据类型的成员变量进行拷贝,对引用类型的成员变量进行拷贝时,创建一个新的对象来保存引用类型的成员变量。

浅拷贝 

java中clone方法是一个浅拷贝,引用类型依然在传递引用

深拷贝

实现深拷贝有两种方法:

(1) 序列化该对象,然后反序列化回来,就能得到一个新的对象了。

序列化:将对象写入到IO流中; 反序列化:从IO流中恢复对象 序列化机制允许将实现序列化的java对象转化为字节序列,这些字节序列可以保存到磁盘或者网络传输上,以达到以后恢复成原来的对象,序列化机制使得对象可以脱离程序的运行而独立存在。

(2) 继续利用clone()方法,对该对象的引用类型变量再实现一次clone()方法。

什么是反射机制?反射机制的应用场景有哪些?

反射机制(Reflection)是一种计算机编程中的概念,它指的是在运行时动态地获取、检查和修改类、对象、方法、属性等程序元素的能力。通过反射机制,我们可以在运行时获取类的信息并调用类的成员,而不需要在编译时知道这些类的具体信息。

反射机制的应用场景有很多,下面列举几个常见的例子:

动态加载类:在某些情况下,我们可能需要根据用户的输入或配置文件来决定加载哪个类。通过反射机制,我们可以在运行时动态地加载并实例化类,从而实现灵活的类加载功能。

访问私有成员:通常情况下,私有成员是无法直接访问的。但是通过反射机制,我们可以获取到类的私有成员,并且可以修改其访问权限,从而实现对私有成员的访问和操作。

调用方法:通过反射机制,我们可以在运行时动态地调用类的方法,包括私有方法。这在某些框架或库中经常被使用,比如JUnit测试框架就利用了反射机制来自动执行被@Test注解标记的测试方法。

注解处理:反射机制可以用于处理注解(Annotation)。我们可以通过反射获取到类、方法、字段上的注解信息,并根据注解的定义执行相应的逻辑。

需要注意的是,虽然反射机制提供了很大的灵活性和便利性,但过度使用反射可能会导致性能下降和代码可读性降低,因此在使用反射时需要权衡利弊。

谈谈你对Java泛型中类型擦除的理解,并说说其局限性? -String为什么要设计成不可变的?

在 Java 泛型中,类型擦除是指编译器在生成字节码时会擦除泛型类型信息,并且在运行时无法获取泛型类型的具体信息。这意味着在运行时,List<String> 和 List<Integer> 这样在编译时看起来不同的泛型类型,在底层都会变成原始类型 List。

类型擦除的主要局限性包括:

无法在运行时获取泛型类型的具体信息:由于类型擦除,导致在运行时无法获取泛型类型的具体信息,这限制了一些高级用法,如在运行时动态创建泛型类型的实例。

无法使用基本类型作为类型参数:由于类型擦除,泛型类型不能使用基本类型(如int、char等)作为类型参数,只能使用引用类型。

泛型数组的限制:由于类型擦除,无法创建泛型数组,比如无法直接创建 List<String>[]。

虽然类型擦除带来了一些局限性,但它也使得 Java 泛型具备了向后兼容性和运行时性能的优势。

关于为什么 String 被设计成不可变的,主要有以下几个原因:

安全性:字符串常量池的存在,多个字符串可以共享同一个字符串常量,如果 String 是可变的,那么一个字符串对象的改变可能会影响到其他引用了相同字符串的地方,这会导致安全隐患。

并发性:由于字符串常量是不可变的,因此多个线程可以安全地共享字符串对象,而不需要额外的同步措施。

缓存哈希值:String 类重写了 hashCode() 方法,并且在初始化时计算并缓存了哈希值,这对于字符串作为 HashMap 的键非常有利。

线程安全:不可变的字符串可以被安全地用作任何多线程环境下的常量,而不需要额外的同步。

因此,通过设计 String 为不可变类,可以提高字符串操作的安全性、并发性和性能。

说说你对Java注解的理解?

在Java中,注解(Annotation)是一种用于为程序元素(类、方法、字段等)添加元数据的机制。它们提供了一种在源代码中嵌入补充信息的方式,这些信息可以被编译器、工具和运行时环境读取和处理。

注解以@符号开头,紧跟着注解的名称和一对括号,括号内可以包含一些参数值。注解可以被应用于类、方法、字段、参数等各种程序元素上,通过注解可以为这些元素添加额外的说明和属性。

Java注解的作用主要有以下几个方面:

提供编译器和工具使用的信息:注解可以在编译时被编译器读取,并执行相应的逻辑。例如,@Override注解用于告诉编译器某个方法是重写父类的方法,如果注解使用错误,编译器会报错。

运行时处理:Java注解可以在运行时通过反射机制读取和处理。这使得我们可以根据注解的信息来动态地调整程序的行为。

生成文档:注解可以用于生成文档,比如Java内置的@Deprecated注解用于标记已废弃的方法或类,文档生成工具可以根据这些注解生成相应的警告或说明。

静态检查和代码分析:注解可以用于进行静态检查和代码分析,例如使用@NotNull注解标记参数为非空,编译器或代码分析工具可以检查是否存在空指针的风险。

总结来说,Java注解是一种用于为程序元素添加元数据的机制。它们提供了一种在源代码中嵌入补充信息的方式,可以被编译器、工具和运行时环境读取和处理。通过注解,我们可以为程序元素添加额外的说明和属性,从而实现编译时处理、运行时处理、文档生成以及静态检查等功能。

谈谈List,Set,Map的区别?

List、Set和Map是Java中常用的集合框架,它们分别代表了列表、集合和映射的数据结构。它们的区别主要在于存储方式、元素的重复性以及访问方式不同。

List是一个有序的集合,可以根据元素的索引(从0开始)来访问集合中的元素。List允许元素重复,所以可以存储多个相同的元素。常见的List实现类有ArrayList和LinkedList。

Set是一个不允许重复元素的集合,它不关心元素的顺序,只关心元素是否存在。因此,当我们需要去重时,可以使用Set来实现。常见的Set实现类有HashSet和TreeSet。

Map是一种键值对(Key-Value)映射的集合,每个元素包含一个键和一个值,通过键可以访问对应的值。Map不允许键重复,但允许值重复。常见的Map实现类有HashMap和TreeMap。

总之,List、Set和Map在存储方式、元素的重复性以及访问方式等方面都有所差异,开发者需要根据实际需求选择合适的集合类型。

ArrayList和LinkedList是Java中常用的两种集合类,它们有以下区别:

内部实现:ArrayList是基于数组实现,LinkedList是基于链表实现。

访问效率:ArrayList支持随机访问,通过索引可以快速访问元素,时间复杂度为O(1);而LinkedList在访问时需要从头开始遍历链表,时间复杂度为O(n)。

插入与删除效率:在ArrayList中,插入或删除元素时,需要进行元素的移动,涉及到大量的数据搬移,所以效率较低,时间复杂度为O(n);而LinkedList在插入或删除元素时,只需要修改指针即可,效率较高,时间复杂度为O(1)。

空间占用:ArrayList的每个元素都需要占用连续的内存空间,而LinkedList的元素可以在内存中的任何位置,所以LinkedList相对于ArrayList会占用更多的内存空间。

迭代器性能:ArrayList的迭代器性能较好,LinkedList的迭代器性能较差。

数据量变化:如果需要频繁地进行数据的插入和删除操作,且不需要频繁地访问元素,则LinkedList更适合;如果需要频繁地访问元素,而对插入和删除操作要求不高,则ArrayList更适合。

综上所述,ArrayList适合随机访问和数据量固定的场景,而LinkedList适合插入和删除操作频繁的场景。选择使用哪种集合类应根据具体的业务需求来决定。

HashMap和HashTable是Java中常用的两种哈希表实现,它们有以下区别:

线程安全性:HashMap是非线程安全的,不保证多线程并发操作的正确性;而HashTable是线程安全的,通过在方法上添加synchronized关键字来保证线程安全。

null键值:HashMap允许使用null作为键和值,即可以存储null值的键值对;而HashTable不允许使用null作为键或值,否则会抛出NullPointerException。

继承关系:HashMap是Hashtable的轻量级实现,它继承自AbstractMap类,而HashTable则是在早期Java版本中提供的一个哈希表实现。

初始容量和增长因子:HashMap的初始容量默认为16,增长因子为0.75;而HashTable的初始容量默认为11,增长因子为0.75。当元素数量超过当前容量与加载因子的乘积时,HashMap会进行扩容,HashTable在元素数量超过容量时也会自动进行扩容。

性能:由于HashTable需要保证线程安全,所以在多线程环境下性能相对较低;而HashMap在单线程环境下性能相对较高。

综上所述,HashMap在大部分场景下优于HashTable,它更常用、更高效。但如果需要在多线程环境下使用哈希表,并且对线程安全性有严格要求时,可以选择使用HashTable。

谈一谈ArrayList的扩容机制?

ArrayList的扩容机制是在元素数量超过当前容量时自动进行扩容,以确保能容纳更多的元素。下面是ArrayList的扩容机制:

初始容量:在创建ArrayList对象时,可以指定初始容量。如果没有指定初始容量,则默认为10。初始容量表示ArrayList最开始能够容纳的元素数量。

增长因子:ArrayList还有一个增长因子(或称为加载因子)的概念,默认为0.5。当元素数量超过当前容量与增长因子的乘积时,ArrayList会进行扩容操作。

扩容策略:ArrayList的扩容采用的是自动增加当前容量的一半的方式进行扩容。具体步骤如下:

创建一个新的数组,容量为当前容量的1.5倍(即当前容量 + 当前容量 / 2)。

将原数组中的元素逐个复制到新的数组中。

更新内部的引用指向新的数组。

原数组会被垃圾回收。

扩容次数:每次扩容都会增加ArrayList的容量。初始容量为10,如果元素数量超过10后继续增加,则会触发第一次扩容,将容量增加到15。如果再次超过15,会触发第二次扩容,将容量增加到22,以此类推。

需要注意的是,ArrayList的扩容操作是比较耗费性能的,因为需要将所有元素复制到新数组中。所以在使用ArrayList时,如果已知大概的元素数量,可以通过构造函数指定一个较大的初始容量,避免过多的扩容操作,提高性能。

java HashMap 的实现原理?

Java中的HashMap是基于哈希表实现的,其实现原理可以简单概括如下:

存储结构:HashMap内部由一个数组和若干个链表(或红黑树)组成。数组的每个元素称为桶(bucket),每个桶存储了一个链表(或红黑树)的头节点,该链表用于解决哈希冲突。

哈希函数:HashMap使用键的hashCode值经过哈希函数计算得到在数组中的索引位置。通过哈希函数,可以将任意键映射到数组中的某个位置,从而实现快速的查找、插入和删除操作。

解决哈希冲突:由于不同的键可能会计算得到相同的哈希值,这就导致了哈希冲突。HashMap使用链地址法(separate chaining)或红黑树来解决哈希冲突:

链地址法:当发生哈希冲突时,将具有相同哈希值的键值对存储在同一个桶对应的链表中。

红黑树:当链表长度达到一定阈值(默认为8),链表会转换为红黑树,以提高查询、插入和删除的性能。

扩容与重新哈希:当HashMap中的元素数量超过容量与加载因子的乘积时,会触发扩容操作。扩容会创建一个新的更大的数组,并将原数组中的元素重新计算哈希后分布到新数组中,这个过程称为重新哈希。

总体来说,HashMap的实现原理主要依赖于哈希函数和哈希冲突的解决策略,通过合理的哈希函数和解决冲突的方式,使得HashMap能够高效地进行元素的插入、查找和删除操作

谈谈对于ConcurrentHashMap的理解?

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现,它提供了比Hashtable和同步的HashMap更好的并发性能。以下是对ConcurrentHashMap的主要特点和理解:

分段锁机制:ConcurrentHashMap引入了分段锁(Segment),默认情况下将哈希表分成16个段(Segment)。每个段相当于一个小的HashTable,它们之间并不互斥,因此多个线程可以同时访问不同的段,从而提高了并发访问性能。

并发度:ConcurrentHashMap的并发度是指它内部Segment的数量,也就是可以支持同时进行读和写操作的线程数量。通过默认的16个Segment,ConcurrentHashMap可以支持16个线程同时进行并发操作。

空间换时间:ConcurrentHashMap在设计上进行了空间换时间的考量。通过将整个HashMap分成多个Segment,降低了锁的粒度,提高了并发访问性能,虽然会占用更多的内存空间。

读操作的高效性:ConcurrentHashMap允许多个线程同时进行读操作,这使得并发读的性能非常高效。只有在进行写操作时,才会对相应的段进行加锁,保证写操作的原子性和一致性。

扩容策略:与普通的HashMap类似,ConcurrentHashMap也会随着元素数量的增加进行扩容操作。在扩容时,只需要对少部分的段进行扩容,不会影响其他段的并发操作,因此扩容操作对并发性能的影响较小。

总的来说,ConcurrentHashMap通过分段锁和合理的设计,提供了较好的并发性能,适用于需要高并发访问的场景,尤其是在读操作远远多于写操作的情况下,能够发挥出其优势。

请简述 LinkedHashMap 的工作原理和使用方式?

LinkedHashMap是Java中的一种特殊类型的哈希表,它基于HashMap实现,并保持了键值对的插入顺序。以下是对LinkedHashMap的工作原理和使用方式的简要说明:

工作原理:

LinkedHashMap继承自HashMap,内部使用哈希表和双向链表来存储键值对。

哈希表用于快速定位键值对,通过哈希函数将键映射到桶(bucket)中。

双向链表用于维护键值对的插入顺序,在每个桶中的节点按照插入的顺序链接起来。

LinkedHashMap提供了两种遍历顺序:插入顺序(按照插入的顺序遍历)和访问顺序(按照最近访问的顺序遍历)。

使用方式:

创建LinkedHashMap:可以使用无参构造函数创建一个默认的LinkedHashMap,也可以指定初始容量和加载因子。

插入元素:使用put(key, value)方法插入键值对到LinkedHashMap中。插入的顺序将会被保留。

访问元素:通过get(key)方法获取指定键的值,并且会更新访问顺序,使得最近访问的键值对在遍历时排在前面。

删除元素:使用remove(key)方法根据键删除指定的键值对。

遍历元素:可以使用迭代器或者forEach循环来遍历LinkedHashMap中的键值对,并按照插入顺序或者访问顺序进行遍历。

LinkedHashMap的使用场景包括需要保持插入顺序的需求,或者需要按照访问顺序进行缓存淘汰的需求。通过使用LinkedHashMap,我们可以在保持哈希表高效查找的同时,保留元素的插入顺序或访问顺序,提供更多的灵活性和功能。

Java 中使用多线程的方式有哪些?

1.继承Thread类:

创建一个继承自Thread类的子类,重写run()方法,在run()方法中定义线程执行的任务。

通过创建子类的实例对象,调用start()方法启动线程。

2.实现Runnable接口:

创建一个实现了Runnable接口的类,实现run()方法,并将需要并发执行的任务放在run()方法中。

创建Runnable接口实现类的实例,然后将其作为参数传递给Thread类的构造函数,再调用start()方法启动线程。

3.使用匿名内部类:

可以通过匿名内部类的方式来实现Runnable接口,直接在Thread类的构造函数中创建并传入匿名内部类的实例对象。

4.使用线程池:

通过Executors工厂类可以创建不同类型的线程池,如FixedThreadPool、CachedThreadPool等。

将任务提交给线程池执行,线程池会管理线程的生命周期,复用线程资源,提高性能和并发能力。

除了以上几种方式外,还可以使用Callable和Future、定时器Timer等方式来实现多线程。选择合适的多线程方式取决于具体的业务需求和性能要求,需要根据具体情况进行选择和使用。

Java 中生成线程池的方式有以下几种:

使用Executors工厂类:java.util.concurrent.Executors类提供了一些静态方法来创建不同类型的线程池。例如:

newFixedThreadPool(int nThreads):创建一个固定大小的线程池,同时运行指定数量的线程。

newCachedThreadPool():创建一个可根据需要自动调整大小的线程池,适用于执行短期异步任务的场景。

newSingleThreadExecutor():创建一个只有一个线程的线程池,适用于需要顺序执行任务的场景。

newScheduledThreadPool(int corePoolSize):创建一个可以执行定时任务的线程池。

使用ThreadPoolExecutor类:直接实例化ThreadPoolExecutor类来创建线程池,这样可以更精确地配置线程池的参数。ThreadPoolExecutor是ExecutorService接口的实现类,可以通过设置核心线程数、最大线程数、线程空闲时间等参数来自定义线程池的行为。

使用ForkJoinPool类:java.util.concurrent.ForkJoinPool类是 Java 7 引入的一种特殊类型的线程池,用于支持并行计算。它使用工作窃取算法,可以将任务分解成更小的子任务,并将子任务分配给空闲线程执行。

以上是常见的几种生成线程池的方式,根据具体需求选择合适的方式来创建线程池。

说一下线程的几种状态?

新建(New):当创建了一个线程对象但尚未调用其start()方法时,线程处于新建状态。

就绪(Runnable):一旦调用了线程的start()方法,线程就进入就绪状态。在就绪状态中,线程已经准备好,等待系统分配CPU执行时间。

运行(Running):处于就绪状态的线程被系统选中获得CPU执行时间,开始运行线程的任务代码。

阻塞(Blocked):当线程在某些情况下被阻塞并暂停执行时,线程处于阻塞状态。比如线程可能因为等待I/O操作完成、等待获取锁或者等待其他线程执行完毕而被阻塞。

等待(Waiting):线程在等待某个特定条件满足时暂停执行,进入等待状态。在进入等待状态之前,线程必须调用Object.wait()、Thread.join()或者相关的方法。

超时等待(Timed Waiting):线程在等待一段时间后会自动恢复执行,或者等待的条件满足时会被唤醒。在进入超时等待状态之前,线程必须调用Thread.sleep()、Object.wait(long timeout)、Thread.join(long timeout)或者相关的方法。

终止(Terminated):线程执行完毕或者因异常退出后,线程进入终止状态。

如何实现多线程中的同步?

在多线程编程中,同步是指协调多个线程之间的执行顺序,以避免数据竞争和其他不确定因素的影响,确保线程安全。以下是一些常见的实现同步的方法:

synchronized关键字:在Java中,synchronized关键字可以修饰方法或代码块,以实现对共享资源的同步访问。当一个线程进入synchronized修饰的代码块时,它会尝试获取锁,并阻塞其他线程对这个锁的访问,直到该线程执行完毕并释放锁。

ReentrantLock类:ReentrantLock是Java提供的一个可重入锁实现类,与synchronized类似,可以通过获取锁来控制对共享资源的访问。ReentrantLock提供了更多的灵活性和控制,例如可以支持公平锁和非公平锁、可以中断等待锁的线程等。

volatile关键字:volatile关键字可以用来修饰变量,在多线程环境中确保多个线程之间的可见性。如果一个变量被声明为volatile,那么每次读取该变量时都会从内存中重新获取该变量的值,而不是从线程的本地缓存中获取。这样可以确保多个线程能够看到最新的变量值,从而避免出现数据不一致的情况。

wait()、notify()、notifyAll()方法:这些方法是Object类中的方法,可以实现线程之间的通信和同步。wait()方法可以使一个线程进入等待状态,并释放锁,直到其他线程调用notify()或notifyAll()方法唤醒它;notify()方法可以唤醒一个等待该对象锁的线程,notifyAll()方法可以唤醒所有等待该对象锁的线程。

以上是一些常见的实现同步的方法,具体使用哪种方法取决于具体的场景和需求。在多线程编程中,实现同步是确保线程安全的重要手段,需要谨慎使用。

谈谈线程死锁,如何有效的避免线程死锁?

线程死锁指的是多个线程因为互相持有对方需要的资源而进入一种无法继续执行的状态,从而导致程序无法正常运行。线程死锁问题在多线程编程中是比较常见的,下面我简单介绍一下如何避免线程死锁。

避免嵌套锁:如果一个线程已经获得了一个锁,那么它就不能再去获取其他锁,否则很容易导致死锁。为了避免嵌套锁,可以尽量减少同步块的嵌套层数,或者通过重构代码来减少锁的粒度。

按照相同的顺序获取锁:如果多个线程都需要获取多个锁,那么可以规定一个获取锁的顺序,并且让所有线程都按照相同的顺序获取锁。这样可以避免因为线程间获取锁的顺序不同而导致死锁。

设置超时时间:在获取锁的时候设置一个超时时间,如果在规定的时间内没有获取到锁,就放弃获取,并释放之前获得的锁。这种方法虽然不能完全避免死锁,但是可以有效地减少死锁的发生。

使用死锁检测工具:可以使用一些专门的死锁检测工具来帮助发现和解决死锁问题。例如在Java中,可以使用jstack命令来查看线程状态和锁状态,从而判断是否存在死锁情况。

合理设计锁的粒度:锁的粒度过大或者过小都会导致性能问题。因此,在设计锁时应该考虑到程序的并发性和性能需求,合理地划分锁的粒度,并尽量减少锁的竞争。

总之,避免线程死锁需要从多个方面入手,包括合理设计锁的粒度、按照相同的顺序获取锁、设置超时时间等。同时,也需要采用一些工具来检测和解决死锁问题,以保证程序的稳定性和可靠性。

synchronized和volatile关键字的区别?

synchronized和volatile是 Java 中用于实现线程同步和可见性的关键字,它们有以下区别:

作用范围:

synchronized:synchronized 关键字可以用于修饰方法、代码块或静态方法。通过获取对象的锁或类的锁来实现线程同步。

volatile:volatile 关键字只能修饰变量,用于保证变量的可见性。

线程同步:

synchronized:使用 synchronized 关键字可以实现线程之间的互斥访问,即在同一时间只有一个线程可以获取到资源并执行相关代码。

volatile:volatile 关键字不能实现线程之间的互斥访问,它主要用于保证变量的可见性,即当一个线程修改了 volatile 变量的值,其他线程能够立即看到最新的值。

原子性:

synchronized:使用 synchronized 关键字可以保证被修饰的代码块或方法在同一时间只能被一个线程执行,从而保证了原子性操作。

volatile:volatile 关键字无法保证复合操作的原子性,仅能保证单次读/写操作的原子性。

内存可见性:

synchronized:使用 synchronized 关键字可以保证线程在释放锁之前,将对共享变量的修改刷新到主内存,并且在获取锁之前,从主内存中读取变量的最新值。

volatile:volatile 关键字可以保证线程在访问 volatile 变量时,直接从主内存中读取最新值,并且在修改 volatile 变量时,立即将其写回主内存。

使用场景:

synchronized:适用于多个线程之间需要互斥访问共享资源的情况,可以实现线程安全。

volatile:适用于一个线程修改了某个变量的值,而其他线程需要立即看到最新值的情况,也可以用于轻量级的线程同步。

需要注意的是,虽然volatile关键字可以保证变量的可见性,但它无法解决复合操作的原子性问题。如果需要同时保证可见性和原子性,可以使用Atomic类或synchronized关键字来实现。

谈一谈JAVA垃圾回收机制?

Java 垃圾回收机制是一种自动化的内存管理机制,它通过监测和管理不再使用的对象,并自动释放它们所占用的内存空间,从而避免了手动释放内存的繁琐过程。Java 垃圾回收机制主要包括以下几个方面:

对象的创建与销毁:Java 中的对象是通过new关键字进行创建的,当对象不再被引用时,垃圾回收器会自动收集并销毁该对象所占用的内存空间。Java 垃圾回收机制采用的是基于引用计数的算法,每个对象都有一个引用计数器,当引用计数器变为 0 时,表示该对象已经不再被引用,可以进行垃圾回收。

垃圾回收算法:

Java 垃圾回收算法主要有两种:标记-清除算法和复制算法。

标记-清除算法:该算法将内存分为两部分,一部分是存放对象的活动空间,一部分是空闲空间。垃圾回收器首先标记出所有被引用的对象,并将其移动到活动空间中,然后清除未被标记的对象并将其所占用的空间释放出来。该算法的缺点是会产生内存碎片,影响正常的内存分配。

复制算法:该算法将内存分为两个区域,每次只使用其中一个区域进行内存分配,当这个区域用完时,将其中所有存活的对象复制到另一个区域中,然后清除原来的区域。该算法可以有效避免内存碎片的问题。

垃圾回收器:

Java 中有多种垃圾回收器,如 Serial、Parallel、CMS、G1 等。各种垃圾回收器的实现方式不同,适用于不同的场景。例如 Serial 垃圾回收器适用于单线程环境,Parallel 垃圾回收器适用于多核 CPU 环境,CMS 垃圾回收器适用于需要短暂停顿时间的场景,G1 垃圾回收器适用于大堆内存的场景等。

Minor GC 和 Full GC:

Java 垃圾回收机制分为两种垃圾回收:Minor GC 和 Full GC。

Minor GC:也称为新生代垃圾回收,用于回收新生代中的垃圾对象。新生代中的对象通常生命周期较短,因此采用复制算法进行垃圾回收。

Full GC:也称为老年代垃圾回收,用于回收老年代中的对象。老年代中的对象通常生命周期较长,因此采用标记-清除算法进行垃圾回收。

总的来说,Java 垃圾回收机制通过自动化管理内存,避免了手动释放内存的繁琐过程,提高了代码开发效率,并且能够有效避免内存泄漏等问题。不同的垃圾回收器和垃圾回收算法可以根据不同的场景选择合适的方案,提高垃圾回收的效率和性能。

简述JVM中类的加载机制与加载过程?

VM(Java Virtual Machine)中的类加载机制是指将 Java 类的字节码文件加载到 JVM 中,并在运行时创建对应的 Class 对象的过程。JVM的类加载机制主要包括以下三个步骤:加载、连接和初始化。

加载(Loading):

加载是指查找并加载类的字节码文件。类的字节码文件可以来自于本地文件系统、网络等各种来源。在加载阶段,JVM会进行以下操作:

通过类的全限定名查找字节码文件。

将字节码文件读取到内存,并转换为 JVM 内部的数据结构形式。

在内存中生成一个代表该类的 Class 对象,用于后续的连接和初始化阶段。

连接(Linking):

连接是指将类的字节码文件与 JVM 的运行时环境关联起来的过程,主要包括验证、准备和解析三个阶段。

验证(Verification):对加载的字节码文件进行验证,确保其符合 JVM 规范,包括语法检查、类型检查、字节码验证等。

准备(Preparation):为类的静态变量分配内存空间,并设置默认初始值。

解析(Resolution):将类的符号引用解析为直接引用,即将常量池中的符号引用替换为实际内存地址。

初始化(Initialization):

初始化是类加载机制的最后一个阶段,用于执行类的初始化逻辑。在初始化阶段,JVM会按照一定的顺序执行类的静态变量赋值和静态代码块的逻辑。

对于类的父类,会先进行初始化。

静态变量赋值按照定义顺序依次执行。

静态代码块按照定义顺序依次执行。

需要注意的是,JVM的类加载机制是延迟加载的,即只有在使用时才会进行加载。在运行过程中,如果需要使用某个类或调用类的静态成员,而该类尚未加载,则会触发类的加载过程。

总结起来,JVM的类加载机制通过加载、连接和初始化三个步骤将类的字节码文件加载到内存并创建对应的 Class 对象。这样,Java程序能够在运行时动态地加载和使用各种类。

回答一下什么是强、软、弱、虚引用以及它们之间的区别?

在 Java 中,引用类型可以分为四种:强引用(Strong Reference)、软引用(Soft Reference)、弱引用(Weak Reference)和虚引用(Phantom Reference)。它们之间的区别如下:

强引用(Strong Reference):强引用是最常见的引用类型,通过new关键字创建的对象默认就是强引用。只要强引用存在,垃圾回收器就不会回收该对象。例如:

javaCopy Code

Objectobj=newObject();// 强引用

软引用(Soft Reference):软引用是一种相对强引用弱化了一些的引用类型。当内存不足时,垃圾回收器可能会回收软引用指向的对象。使用SoftReference类来创建软引用。例如:

javaCopy Code

SoftReference softRef =newSoftReference<>(newObject());// 软引用

弱引用(Weak Reference):弱引用是比软引用更弱化的一种引用类型。在垃圾回收时,只要该对象只被弱引用引用,即使内存充足也会回收该对象。使用WeakReference类来创建弱引用。例如:

javaCopy Code

WeakReference weakRef =newWeakReference<>(newObject());// 弱引用

虚引用(Phantom Reference):虚引用是最弱化的一种引用类型,几乎没有实质性的作用。它主要用于跟踪对象被垃圾回收器回收的状态。虚引用与其他引用类型不同,必须与引用队列(ReferenceQueue)一起使用。使用PhantomReference类来创建虚引用。例如:

javaCopy Code

ReferenceQueue queue =newReferenceQueue<>();

PhantomReference phantomRef =newPhantomReference<>(newObject(), queue);// 虚引用

Referencereference =queue.remove();//ReferenceQueue 的 remove() 方法是一个阻塞方法

这些引用类型之间的区别在于其对垃圾回收的影响程度。强引用可以阻止对象被回收,而软引用、弱引用和虚引用则允许对象在一定条件下被回收。软引用和弱引用可以用于实现缓存机制,当内存不足时,可以回收一些缓存对象。虚引用主要用于跟踪对象被回收的状态,可以在对象被回收之前进行一些清理操作。

需要注意的是,软引用、弱引用和虚引用在使用时需要注意引用的生命周期,避免出现空指针异常或者引用无效的情况。

请谈谈Java的内存回收机制?

Java的内存回收机制是通过垃圾回收器(Garbage Collector)来实现的。垃圾回收器负责检测和释放不再使用的内存,以便让应用程序能够更高效地利用内存空间。下面是Java的内存回收机制的一般工作原理:

1.标记-清除算法(Mark-Sweep Algorithm):

垃圾回收器会首先标记所有被引用的对象,然后清除未被标记的对象。这个过程分为两个阶段:标记阶段和清除阶段。

标记阶段:垃圾回收器从根对象(如线程栈、静态变量等)开始递归遍历所有可访问的对象,并标记为"存活"状态。

清除阶段:垃圾回收器清除所有未被标记的对象,并回收它们所占用的内存空间。

这种算法的缺点是会产生内存碎片,导致堆空间的利用率降低。

2.复制算法(Copying Algorithm):

为了解决标记-清除算法的内存碎片问题,复制算法将堆空间划分为两个区域:一个用于存储存活对象,一个用于存储新创建的对象。

首先,垃圾回收器将存活对象从一个区域复制到另一个区域,并且按照内存地址的顺序排列(保持对象之间的相对位置不变)。

然后,清除整个区域中的所有对象,这样就可以一次性清除所有未被复制的对象。

这种算法的优点是没有内存碎片,但代价是需要额外的空间来存储新创建的对象。

3.标记-整理算法(Mark-Compact Algorithm):

标记-整理算法是标记-清除算法和复制算法的综合体。它首先标记所有存活对象,然后将它们向堆的一端移动,最后清除移动后端的所有对象。

标记阶段:与标记-清除算法相同,标记所有存活对象。

整理阶段:将存活对象向堆的一端移动,并压缩它们的位置,使得整个堆空间变得连续。

清除阶段:清除移动后端的所有对象。

这种算法可以解决内存碎片问题,并且不需要额外的空间。但是,它的执行时间相对较长。

Java的垃圾回收器通过自动管理内存,避免了手动释放内存的麻烦。垃圾回收器会根据内存的使用情况自动触发垃圾回收过程,确保不再使用的对象能够被及时释放,从而提高了应用程序的性能和可靠性。同时,Java还提供了一些配置参数,可以调整垃圾回收器的行为,以适应不同的应用场景。

JMM是什么?它存在哪些问题?该如何解决?

JMM(Java Memory Model)是Java内存模型的缩写,它定义了Java程序中多线程并发访问共享变量时的行为规范。

JMM存在以下问题:

可见性问题:当一个线程修改了一个共享变量的值,其他线程可能无法立即看到这个修改。这是因为不同线程的工作内存中有各自的本地缓存,修改的结果需要同步到主内存后其他线程才能看到。

有序性问题:JMM允许编译器和处理器对指令进行重排序,以提高执行效率。然而,这种重排序可能导致程序执行结果与预期不一致。

原子性问题:某些操作需要原子性执行,即不可被中断或分割。在JMM中,一些操作(如long和double类型的赋值和读取)可能被分割成多个步骤执行,从而引发原子性问题。

为了解决JMM存在的问题,可以采取以下方法:

使用关键字synchronized或显式的锁(如ReentrantLock)来实现互斥访问共享变量,确保可见性和原子性。

使用volatile关键字修饰共享变量,保证对该变量的写操作立即可见于其他线程,并且禁止指令重排序。

使用原子类(如AtomicInteger、AtomicLong)来替代普通的变量,实现原子性操作。

使用并发容器(如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue)来代替传统的非线程安全容器,确保多线程环境下的安全访问。

使用同步工具类(如CountDownLatch、CyclicBarrier)来协调线程之间的执行顺序。

使用volatile或final关键字来修饰引用对象,确保在构造函数完成之前不会被其他线程见到。

总之,通过合理地使用同步机制和原子操作,并遵循JMM的规范,可以解决JMM存在的可见性、有序性和原子性问题,从而保证多线程程序的正确性和一致性。

四大组件

Activity 与 Fragment 之间常见的几种通信方式?

在Android开发中,Activity和Fragment是两个非常重要的组件,它们之间的通信方式有以下几种:

Bundle:可以使用Bundle传递数据。在Fragment中,可以通过getArguments()方法获取传递的Bundle对象,在Activity中,可以在启动Fragment时通过setArguments()方法将数据保存在Bundle对象中。

接口回调:Fragment可以定义一个回调接口,Activity实现该接口并将自身作为参数传递给Fragment。然后Fragment就可以通过调用接口方法来与Activity进行通信。

广播:可以通过发送广播来实现Activity和Fragment之间的通信。在Fragment中注册广播接收器,并在Activity中发送广播。

ViewModel:ViewModel是一种设计模式,可以在Activity和Fragment之间共享数据。ViewModel是一个独立于Activity和Fragment的类,可以在其中保存数据,并且在Activity和Fragment之间传递数据。

EventBus:EventBus是一个事件总线库,可以用于组件之间的通信。在Activity和Fragment中都可以订阅和发布事件。

总之,以上这些通信方式都有各自的优缺点,具体选择哪种方式取决于具体的场景和需求。在实际开发中,建议根据具体情况选择最适合的方式。

android LaunchMode 的应用场景?

在Android应用中,Activity的启动模式(LaunchMode)是一个非常重要的概念。它可以决定当我们启动一个Activity时,该Activity的行为方式和与其他Activity的关系,具体应用场景如下:

standard(标准模式):每次启动Activity都会创建一个新的实例,并放在任务栈的顶部。适用于独立的、无关联的Activity。

singleTop(栈顶复用模式):如果当前Activity存在于栈顶,那么不会创建新的实例,而是将已存在的实例重新使用。适用于需要频繁访问的Activity,例如浏览器。

singleTask(栈内复用模式):如果当前Activity已经在栈中存在,那么会将其从栈中移到栈顶并且调用onNewIntent()方法,否则会创建新的实例并放在栈顶。适用于具有类似主页的Activity,例如主页或设置页面。

singleInstance(单实例模式):只会有一个实例存在于整个系统中,且该实例独立于其他任务栈。适用于特殊的、全局的Activity,例如语音电话。

总之,通过合理地使用Activity的启动模式,可以更好地管理Activity的生命周期和任务栈,提高应用的性能和用户体验。同时,也要注意避免滥用启动模式,否则可能会导致应用行为不可预测。

对于 Context,你了解多少?

我了解Context是Android开发中的一个关键类,用于获取应用程序的全局信息和访问各种资源。它是一个抽象类,可以通过Activity、Service、Application等类来获取具体的实例。

Context类提供了很多有用的方法,包括:

获取资源:通过Context可以获取应用程序的资源,例如字符串、图像、颜色等。可以使用context.getResources()方法来获取Resource对象,然后通过该对象获取具体的资源。

启动组件:通过Context可以启动Activity、Service、BroadcastReceiver等组件。可以使用context.startActivity()方法来启动一个Activity,或者使用context.startService()方法来启动一个Service。

获取包信息:通过Context可以获取应用程序的包名、版本号等信息。可以使用context.getPackageName()方法来获取包名,或者使用context.getPackageManager().getPackageInfo()方法来获取其他包信息。

访问文件和数据库:通过Context可以访问应用程序的私有文件目录,以及操作数据库。可以使用context.getFilesDir()方法来获取私有文件目录,或者使用context.openOrCreateDatabase()方法来打开或创建数据库。

发送广播:通过Context可以发送自定义的广播消息,供其他组件接收。可以使用context.sendBroadcast()方法来发送广播。

获取系统服务:通过Context可以获取各种系统服务,例如网络连接、传感器、音频管理等。可以使用context.getSystemService()方法来获取系统服务。

总之,Context在Android开发中扮演了重要的角色,它提供了许多关键功能和资源访问的方法,让开发者能够轻松地与应用程序的环境进行交互。

谈一谈startService和bindService的区别,生命周期以及使用场景?

在Android开发中,Service是一个可以在后台执行长时间运行操作而不提供用户界面的应用组件。它可以由其他应用组件如Activity调用,用于执行后台任务。Service有两种启动方式:startService()和bindService()。这两种方式有着不同的生命周期、用途和特点。

1. startService

当你通过startService(Intent)方法启动服务时,服务即被启动并运行在后台,无论是否有组件与其绑定,直到stopService()被调用或者服务自身使用stopSelf()停止。这种方式启动的服务可以进行长时间运行的操作,并且不会因为启动它的组件销毁而被销毁。

生命周期方法

onCreate():服务被创建时调用。

onStartCommand(Intent, int, int):服务被启动时调用。如果服务已经运行,此方法会被再次调用。

onDestroy():服务被销毁时调用。

使用场景

长时间运行的操作,不需要与用户交互。

执行一次性操作(如下载文件)。

2. bindService

通过bindService(Intent, ServiceConnection, int)方法启动的服务是基于客户端-服务器的接口,允许组件与服务进行通信,发送请求,获取结果,甚至是利用IPC(跨进程通信)进行跨应用通信。服务会在所有客户端解除绑定后自动销毁。

生命周期方法

onCreate():服务被创建时调用。

onBind(Intent):第一个客户端绑定到服务时调用,必须返回一个IBinder接口给客户端用于交互。

onUnbind(Intent):所有客户端解除绑定时调用。

onRebind(Intent):新的客户端绑定到服务时调用(在onUnbind之后)。

onDestroy():服务不再有绑定且要被销毁时调用。

使用场景

当你想要进行组件间的互相通信(例如,从Activity获取数据或者向Activity发送回调)。

当你需要多个应用共享同一个服务或进行IPC。

区别总结

启动方式:startService使服务长时间在后台运行,而bindService则允许组件与服务进行交互。

生命周期:startService启动的服务需要显式停止,否则会一直运行;bindService启动的服务在所有客户端解除绑定后自动销毁。

使用场景:startService适合执行不需要与用户交互的长时间运行的任务;bindService适合需要与用户交互或跨组件、跨应用通信的场景。

根据应用的需求选择合适的服务启动方式,可以使应用更加高效和稳定地运行。

Android 如何进行保活

Android应用的保活指的是采取一系列措施来确保应用进程不被系统杀死,或在被杀后能够自动重启,以便应用能够持续执行后台任务或服务。随着Android系统版本的更新,Google为了提高用户体验和延长电池寿命,对后台运行的应用施加了更多的限制。因此,实现应用保活变得更加困难,同时也需要开发者遵守Google的应用开发指南,避免滥用保活技术导致的负面影响。

以下是一些常见的Android应用保活方法:

1. 使用Foreground Service

如之前提到的,将服务转变为前台服务是一种有效的保活方式,因为前台服务对用户是可见的,系统不太可能将其杀死。但这需要在通知栏显示一个持续运行的通知。

2. JobScheduler

对于Android 5.0(API级别21)及以上版本,可以使用JobScheduler执行周期性任务。这允许应用在满足特定条件时执行后台任务,即使应用被杀死,任务也会在条件满足时自动执行。

3. WorkManager

WorkManager是一个用于后台任务调度的库,它适用于几乎所有的Android版本。它内部使用了JobScheduler、AlarmManager和BroadcastReceiver,根据Android版本自动选择最佳方案。WorkManager保证任务的执行,即使应用退出或设备重启。

4. 监听系统广播

通过注册广播接收器监听系统广播(如设备启动、网络变化等),可以在接收到广播时启动服务或执行特定操作,从而实现应用的自启动或重启动。

5. 双进程守护

利用双进程互相守护的方式来提高进程的存活率。当一个进程被杀死时,另一个进程会重新启动它。这种方法需要在Native层或利用系统漏洞进行实现,但这种方法并不推荐,因为它可能会引起系统稳定性问题,并且容易被系统更新所限制。

6. 利用系统漏洞或特性

一些应用尝试通过发现系统的漏洞或特殊的系统特性来实现保活,例如通过AccessibilityService(辅助服务)等。但这些方法往往依赖于特定的系统版本,且存在被系统未来版本修复或限制的风险。

说下切换横竖屏时Activity的生命周期?

当Android设备的屏幕方向发生变化时,比如从竖屏切换到横屏或从横屏切换到竖屏,Activity会经历一系列生命周期回调。默认情况下,Android系统会在屏幕方向改变时销毁并重新创建Activity来适应新的屏幕方向。这个过程大致如下:

onPause():当当前Activity开始停止时,系统首先调用此方法。

onStop():Activity完全不可见时,系统调用此方法。

onDestroy():系统销毁Activity之前调用此方法。

onCreate(Bundle savedInstanceState):系统创建新的Activity实例以适应新的方向。

onStart():新的Activity变得可见时,系统调用此方法。

onResume():新的Activity准备好与用户互动时,系统调用此方法。

在这个过程中,onSaveInstanceState(Bundle outState)和onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState)两个回调方法也非常重要:

onSaveInstanceState(Bundle outState):在Activity被销毁之前(通常是在onStop()之前),系统调用此方法,允许开发者保存一些数据,比如用户的输入或者滚动位置等。这些数据可以在新的Activity实例中通过savedInstanceState恢复。

onRestoreInstanceState(Bundle savedInstanceState):系统在onStart()之后调用此方法,允许开发者从savedInstanceState中恢复数据。不过,通常情况下,开发者会选择在onCreate(Bundle savedInstanceState)中恢复这些数据。

防止重建

如果你希望避免Activity在屏幕方向改变时被销毁和重新创建,可以在AndroidManifest.xml文件中的Activity声明中添加android:configChanges属性,指定Activity希望自己处理的配置变化类型:

当你声明了android:configChanges属性后,屏幕方向改变时,Activity不会被销毁和重新创建,而是调用onConfigurationChanged(Configuration newConfig)方法。在这个方法中,你可以根据新的配置(比如屏幕方向)做出相应的调整。但请注意,过度依赖android:configChanges可能会使代码变得更加复杂,且在某些情况下可能不是最佳实践。

@Override

public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig){

super.onConfigurationChanged(newConfig);// 检查新配置,并作出相应调整

if(newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE) {// 现在是横屏

}elseif(newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT){

// 现在是竖屏

}

}

总的来说,理解和正确处理屏幕方向变化对于提供良好的用户体验非常重要。开发者需要根据具体情况选择最合适的处理方式。

Intent传输数据的大小有限制吗?如何解决?

Intent传输数据确实有大小限制。这个限制并不是由Intent本身直接规定的,而是由Binder事务缓冲区的大小决定的。Binder是Android中实现进程间通信(IPC)的机制,而Intent在启动活动(Activities)、服务(Services)或发送广播(Broadcasts)时,背后通过Binder机制进行数据传递。

Intent数据大小限制

限制大小:Binder事务缓冲区的大小一般为1MB,在一些设备或特定版本上可能略有不同。这个大小限制是对整个事务的数据量进行限制,包括Intent中所有的数据。

表现:当尝试通过Intent传递超过限制的数据时,可能会遇到TransactionTooLargeException异常,导致应用崩溃或者数据传递失败。

解决方法

针对Intent数据传输大小限制,可以采取以下几种解决策略:

精简数据:仅传递必要的数据。例如,如果需要传递一个大的数据对象,可以只传递这个对象的ID或引用,然后在另一个组件中根据这个ID重新获取或构造完整的对象。

使用全局变量:将需要传递的大数据保存为全局变量(例如,在Application类中或使用单例模式),然后在目标Activity或Service中直接访问这些数据。

使用文件共享:将大数据写入到文件中,然后通过Intent传递文件的路径。接收方根据路径读取文件来获取数据。这种方式适用于传输大量数据,如图片、视频等。

使用数据库:如果数据已经存储在数据库中,可以通过Intent传递数据的标识符(如ID),然后在接收方查询数据库来获取完整数据。

使用ContentProvider:对于更复杂的数据共享需求,可以使用ContentProvider来暴露数据。通过Intent传递访问ContentProvider所需的URI和任何必要的参数。

分割数据:如果无法避免直接通过Intent传递大量数据,可以尝试将数据分割成多个小块,分别传递。不过,这种方法实现起来较为复杂,且需要在接收方进行数据的重组。

谈谈 Handler 机制和原理?

Handler 机制简介

在Android开发中,Handler是一个用于处理线程间通信的强大机制,尤其是在主线程与后台线程之间传递消息或执行某些操作。它允许你发送和处理Message对象和Runnable对象。Handler通常用于在一个线程中执行一段代码,而这段代码实际上是在另一个线程中调度的。

Handler 工作原理

Handler机制的核心组成部分包括Handler、MessageQueue(消息队列)、Looper(循环器)和Message(消息)。工作流程大致如下:

Message和Runnable:Message是线程间通信的数据载体,而Runnable则是要执行的代码块。

Handler:负责发送和处理消息(Message)或者运行代码块(Runnable)。发送消息通常是在任何线程中进行,而处理消息则是在Handler所在的线程中进行。

MessageQueue:每个Looper线程内部都有一个MessageQueue,它是一个按照消息发送时间排序的队列,用于存储所有通过Handler发送的消息。

Looper:每个使用Handler的线程内部需要有一个Looper对象,它不断地循环取出MessageQueue中的消息,并将它们分发给对应的Handler处理。Android主线程默认就有一个Looper循环。

Handler 使用场景

在子线程中更新UI:由于Android UI操作必须在主线程(UI线程)中执行,因此当你需要在子线程中完成一些耗时操作后更新UI,可以使用Handler将更新UI的代码发送到主线程执行。

执行延时操作:Handler可以方便地实现延时任务的执行,例如延时隐藏视图、延时启动一个新的Activity等。

定时执行任务:虽然Handler不是专门用于定时任务的,但通过循环发送延时消息,可以实现定时执行某些任务。

Handler 实现机制

Handler的实现依赖于Looper和MessageQueue,具体机制如下:

当一个Handler对象被创建时,它会绑定到创建它的线程的Looper上。如果这个线程没有Looper,则会抛出异常。

发送消息(Message)或执行代码块(Runnable)时,这些任务会被加入到当前线程Looper的MessageQueue中。

Looper循环从MessageQueue中取出消息或代码块,并将它们分发给原始的Handler对象处理。

Handler接收到消息或代码块后,根据程序员的定义执行相应的操作,比如更新UI。

注意事项

记得在使用完Handler后,清除所有的回调和消息,以避免内存泄漏。

对于简单的需求,可以考虑使用View.post()方法或Activity.runOnUiThread()方法来更新UI。

从Android API 30开始,推荐使用Executor、CompletableFuture、LiveData等现代化的并发工具和架构组件,以实现线程间的通信和异步处理。

谈谈你对 Activity.runOnUiThread 的理解?

Activity.runOnUiThread(Runnable action)是Android中一个非常重要的方法,它允许开发者在主线程(UI线程)上执行代码块。这个方法特别有用,尤其是当你需要从一个后台线程更新UI元素时,因为Android UI操作必须在主线程上执行。

为什么需要runOnUiThread

在Android应用中,所有的UI操作(比如设置视图的可见性、更新UI控件的数据等)都必须在主线程(也称为UI线程)上进行。这是因为Android的UI组件不是线程安全的,直接从一个子线程修改UI可能会导致不可预测的行为或应用崩溃。然而,在实际的应用开发中,我们经常需要执行耗时的操作,例如网络请求、大量数据处理等,这些操作如果放在主线程上执行,会导致应用界面卡顿,影响用户体验。因此,这些耗时操作需要在子线程中执行。完成之后,如果需要根据操作结果更新UI,就可以使用runOnUiThread方法将更新UI的代码块提交到主线程执行。

runOnUiThread 工作原理

当你调用Activity.runOnUiThread(Runnable action)时,系统会检查当前线程是否是主线程:

如果当前线程是主线程,那么Runnable对象中的run()方法会立即执行。

如果当前线程不是主线程,那么Runnable对象会被加入到主线程的消息队列中,稍后由主线程处理并执行。

这样,无论当前代码在哪个线程中执行,runOnUiThread都能确保Runnable对象中的代码最终在主线程上执行,从而安全地更新UI。

Handler中有Loop死循环,为什么没有阻塞主线程,原理是什么?

Handler中的Looper确实包含一个看似是死循环的结构,这个循环不断地从MessageQueue中读取消息并处理。然而,这个“死循环”并不会阻塞主线程的UI操作或其他事件的处理。原因在于Looper循环的设计和Android事件驱动模型的特性。

事件驱动模型

首先,理解Android UI框架是基于事件驱动模型工作的很重要。在这个模型中,用户界面的变更(比如屏幕绘制、触摸事件处理等)是通过事件来驱动的。主线程(也称为UI线程)的职责是处理这些事件,包括用户的交互事件(如点击、滑动等)、系统消息以及应用内部的消息和任务。

Looper 循环原理

Looper循环的核心是它能够等待消息的到来。当没有消息时,它不会进行忙等(busy-waiting),而是处于等待状态。这意味着循环不会消耗CPU资源,因此不会阻塞主线程。一旦消息队列中有了新消息,Looper就会被唤醒,然后分发消息给相应的Handler进行处理。

非阻塞性质

等待机制:Looper.loop()方法内部使用了MessageQueue的next()方法来获取下一个要处理的消息。如果消息队列为空,next()方法会使线程阻塞,直到有新的消息加入。这种阻塞并不会占用CPU时间,因为它是通过操作系统的底层机制(如select或epoll)实现的,直到有消息到来才会唤醒线程。

消息处理:当Looper从消息队列中取出一个消息时,它会调用相应Handler的handleMessage()方法来处理这个消息。处理完毕后,Looper再次检查消息队列,如果有新消息,就继续处理,否则回到等待状态。这个过程确保了即使是在“循环”中,主线程也能及时响应用户交互和系统事件。

UI更新和事件处理:在Android中,所有的UI更新操作和大多数的事件处理都是通过将消息和任务投递到主线程的Looper来完成的。这样,无论是用户的交互事件还是程序员通过Handler发送的任务,都是按顺序在主线程的单一消息队列中处理的,从而避免了并发访问UI组件的问题。

总之,尽管Looper包含一个循环结构,但由于它的等待机制和与事件驱动模型的整合,它不会阻塞主线程,反而使得主线程能够高效地处理UI更新和事件响应。这种设计使得Android应用可以保持流畅的用户体验,即使在处理后台任务和UI操作时也能保持响应。

HandlerThread 的使用场景和用法?

HandlerThread是Android中的一个辅助类,它继承自Thread类,并且内部封装了一个Looper和Handler,用于在后台线程中执行一些耗时操作或者与UI线程进行通信。

使用场景:

在后台执行耗时操作:当需要在后台线程中执行一些需要较长时间的任务时,可以使用HandlerThread来创建一个后台线程,并在其中执行任务,避免阻塞UI线程。

与UI线程通信:在某些情况下,需要在后台线程中执行一些任务,并将结果传递给UI线程进行更新。HandlerThread提供了内置的Handler,可以方便地与UI线程进行通信,通过Handler发送消息到UI线程的MessageQueue中,从而实现更新UI的操作。

IntentService 的应用场景和使用方式?

IntentService 是 Android 中的一个服务类,它继承自 Service 类,可以在后台线程中执行一些耗时操作或者异步任务。与 Service 不同的是,IntentService 内部封装了 HandlerThread 和 Handler,能够自动停止服务,并且可以保证所有任务按照顺序依次执行。

使用场景:

执行异步任务:当需要执行一些比较耗时的任务,例如下载文件、上传数据等,可以使用 IntentService 来封装这些任务,从而避免阻塞 UI 线程。

执行后台任务:当需要在后台执行一些任务,例如播放音乐、定时任务等,也可以使用 IntentService 来实现。

顺序执行任务:IntentService 是单线程的,它可以保证所有任务按照顺序依次执行,避免了多线程并发带来的问题。

使用方式:

创建 IntentService 子类:首先需要创建一个继承自 IntentService 的子类,并且实现 onHandleIntent() 方法,在该方法中执行具体的任务。

***

public class MyIntentService extends IntentService{

public MyIntentService(){

super("MyIntentService");    

}

@Override

protected

void

onHandleIntent(@NullableIntent intent){

// 执行具体的任务

}

}

```

启动 IntentService:通过调用 startService() 方法启动 IntentService,同时将需要执行的任务通过 Intent 传递给 IntentService。

javaCopy Code

Intentintent=newIntent(context, MyIntentService.class);intent.putExtra("task","downloadFile");startService(intent);

在 IntentService 中执行任务:在 IntentService 的 onHandleIntent() 方法中,通过获取 Intent 传递的任务类型,执行具体的任务。

javaCopy Code

@OverrideprotectedvoidonHandleIntent(@NullableIntent intent){Stringtask=intent.getStringExtra("task");if("downloadFile".equals(task)) {// 执行下载文件的操作}elseif("uploadData".equals(task)) {// 执行上传数据的操作}}

需要注意的是,当任务执行完毕后,IntentService 会自动停止,并且会释放相关资源。如果需要在任务执行完毕后进行一些操作,例如更新 UI 等,可以通过发送广播或者使用 EventBus 等方式进行通知。

通过以上步骤,可以方便地在后台执行异步任务,并且保证所有任务按照顺序依次执行,避免了多线程并发带来的问题。

常用的排序算法和时间复杂度

1.冒泡排序(Bubble Sort):

     平均时间复杂度: O(n^2)

    最好情况时间复杂度: O(n)

    最坏情况时间复杂度: O(n^2)

public void bubbleSort(int[] arr) {

    int n = arr.length;

    for (int i = 0; i < n - 1; i++) {

        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++) {

            if (arr[j] > arr[j+1]) {

                int temp = arr[j];

                arr[j] = arr[j+1];

                arr[j+1] = temp;

            }

        }

    }

}

插入排序(Insertion Sort):

平均时间复杂度: O(n^2)

最好情况时间复杂度: O(n)

最坏情况时间复杂度: O(n^2)

选择排序(Selection Sort):

平均时间复杂度: O(n^2)

最好情况时间复杂度: O(n^2)

最坏情况时间复杂度: O(n^2)

快速排序(Quick Sort):

平均时间复杂度: O(n log n)

最好情况时间复杂度: O(n log n)

最坏情况时间复杂度: O(n^2)

归并排序(Merge Sort):

平均时间复杂度: O(n log n)

最好情况时间复杂度: O(n log n)

最坏情况时间复杂度: O(n log n)

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