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Android 高级工程师面试核心知识点与高频题库解析
Android 高级工程师面试涵盖 Java 基础、集合、多线程、虚拟机、四大组件、Handler 机制、AMS、Binder、音视频及 Flutter 等内容。本文整理了高频面试题并提供详细解答，帮助开发者系统复习技术栈，掌握底层原理与实战场景，提升面试通过率。
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Java 基础部分
抽象类与接口的区别？
- 语法层面：接口只能定义常量、默认方法、静态方法和抽象方法；抽象类可以包含成员变量、构造器、普通方法。
- 继承关系：一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类。
- 设计目的：接口是对行为的抽象，用于定义规范；抽象类是对类的抽象，用于代码复用和模板设计。
- 访问修饰符：接口中的方法默认为 public abstract（Java 8+ 支持 default/static）；抽象类方法可以是任意访问级别。
分别讲讲 final, static, synchronized
- final：修饰类表示不可继承，修饰方法表示不可重写，修饰变量表示常量（基本类型值不变，引用类型地址不变）。
- static：修饰成员属于类而非实例，可通过类名直接访问，常用于工具方法或常量。
- synchronized：关键字，用于保证多线程环境下的线程安全，可修饰方法或代码块，实现互斥锁机制。
String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别
- String：不可变字符序列，每次修改都会生成新对象，适合少量字符串操作。
- StringBuffer：可变字符序列，线程安全（方法加锁），性能较低，适合多线程环境。
- StringBuilder：可变字符序列，非线程安全，性能较高，适合单线程大量字符串拼接。
equals 与 ==、hashCode 的区别和使用场景
- ==：比较基本类型的值或对象的内存地址。
- equals()：默认比较地址，Object 子类通常重写以比较内容（如 String）。
- hashCode()：返回哈希码，用于哈希表（HashMap）快速定位。若重写 equals 必须重写 hashCode，且相等对象的 hashCode 必须相同。
Java 中深拷贝与浅拷贝的区别
- 浅拷贝：复制对象本身，但引用类型字段仍指向原对象内存地址。
- 深拷贝：完全复制对象及其引用的所有对象，新旧对象无关联。
Error 和 Exception 的区别
- Error：系统级错误，如 OutOfMemoryError，程序无法处理，通常不捕获。
- Exception：程序运行异常，分为受检异常（Checked）和非受检异常（Runtime），建议捕获处理。
什么是反射机制？应用场景？
- 定义：在运行时动态获取类的信息（属性、方法、构造器）并操作对象的能力。
- 场景：框架开发（Spring IOC/AOP）、动态代理、序列化/反序列化、插件化架构。
如何重写 equals() 方法？为什么还要重写 hashCode()？
- 重写 equals：通常使用 IDE 生成，需遵循自反性、对称性、传递性、一致性、非空性原则。
- 重写 hashCode：因为 HashMap 等集合依赖 hashCode 确定存储位置。若 equals 相等但 hashCode 不同，会导致集合无法正确识别对象重复。
Java 泛型中类型擦除的理解及局限性
- 原理：编译期将泛型替换为原始类型（如 T 替换为 Object），并插入强制转换代码。
- 局限性：无法判断泛型具体类型（如
new T() 非法），无法创建泛型数组，无法区分泛型参数类型。
String 为什么要设计成不可变的？
- 安全性：作为 Key 存储在 Map 中不会被篡改。
- 线程安全：无需同步即可共享。
- 缓存优化：字符串常量池可复用，减少内存开销。
- 哈希缓存：hashCode 计算一次后可缓存。
对 Java 注解的理解
- 定义：元数据，提供代码以外的信息，编译器或运行时可读取。
- 用途：编译检查（@Override）、代码生成（Lombok）、框架配置（@Autowired）。
Java 集合
List, Set, Map 的区别
- List：有序、可重复，索引访问（ArrayList, LinkedList）。
- Set：无序、不可重复（HashSet, TreeSet）。
- Map：键值对存储，Key 唯一（HashMap, TreeMap）。
ArrayList 和 LinkedList 的区别
- ArrayList：基于数组，随机访问快 O(1)，增删慢（需移动元素）。
- LinkedList：基于双向链表，随机访问慢 O(n)，增删快（只需修改指针）。
HashMap 与 HashTable 的区别
- 线程安全：HashTable 全方法同步，HashMap 非同步（ConcurrentHashMap 更安全）。
- Null 值：HashTable 不允许 null key/value，HashMap 允许。
- 迭代器：HashTable 是 Enumeration，HashMap 是 Iterator。
ArrayList 的扩容机制
- 初始容量 10，当元素数量超过容量 * 负载因子（0.75）时，扩容为原来的 1.5 倍，并重新哈希分配。
HashMap 的实现原理
- 结构：数组 + 链表 + 红黑树（JDK 1.8+）。
- 流程：计算 hash -> 定位桶 -> 若冲突则链表头插法（JDK 1.7 尾插，1.8 头插）-> 链表长度超阈值转红黑树 -> 触发扩容。
LinkedHashMap 的工作原理
- 继承自 HashMap，维护双向链表记录插入顺序或访问顺序，遍历效率高于 HashMap。
ConcurrentHashMap 的理解
- JDK 1.7：分段锁（Segment），并发度等于 Segment 数量。
- JDK 1.8：Node 数组 + 链表/红黑树，锁粒度细化到桶（CAS + synchronized），并发度更高。
Java 多线程
Java 中使用多线程的方式
- 继承 Thread 类。
- 实现 Runnable 接口。
- 实现 Callable 接口（配合 FutureTask）。
- 使用线程池（ExecutorService）。
线程的几种状态
- NEW（新建）、RUNNABLE（运行/就绪）、BLOCKED（阻塞等待锁）、WAITING（无限等待）、TIMED_WAITING（限时等待）、TERMINATED（终止）。
如何实现多线程中的同步
- 使用 synchronized 关键字、Lock 接口（ReentrantLock）、volatile 关键字、原子类（AtomicInteger）。
线程死锁及避免
- 死锁：两个或多个线程互相持有对方需要的资源，导致永久等待。
- 避免：按固定顺序获取锁、设置超时时间、使用 Lock.tryLock()。
线程阻塞的原因
- 等待 I/O、等待锁、调用 sleep/wait、主动 yield 等。
Thread 中 run() 与 start() 的区别
- start()：启动新线程，自动调用 run()。
- run()：普通方法调用，在当前线程执行，不启动新线程。
synchronized 和 volatile 的区别
- synchronized：保证原子性、可见性、有序性，重量级锁。
- volatile：仅保证可见性和有序性，不保证原子性，轻量级。
如何保证线程安全
- 不可变对象、线程封闭、同步控制、原子类、ThreadLocal。
ThreadLocal 用法和原理
- 用法：每个线程拥有独立的变量副本，常用于数据库连接管理。
- 原理：Thread 内部维护 ThreadLocalMap，Key 为 ThreadLocal 实例，Value 为绑定值。
notify 和 notifyAll 的区别
- notify：唤醒一个等待线程（随机）。
- notifyAll：唤醒所有等待线程，竞争锁。
线程池及创建
- 作用：复用线程，降低开销，控制并发数。
- 创建：Executors.newFixedThreadPool(), newCachedThreadPool(), newSingleThreadExecutor() 或使用 ThreadPoolExecutor 自定义参数。
java 线程常见的几种锁
- ReentrantLock（可重入）、ReadWriteLock（读写分离）、StampedLock（乐观读）、Synchronizer（AQS）。
sleep() 和 wait() 的区别
- sleep：Thread 静态方法，不释放锁，指定时间后自动恢复。
- wait：Object 方法，释放锁，需 notify/notifyAll 唤醒。
Java 虚拟机
JAVA 垃圾回收机制
- 自动管理内存，通过标记 - 清除、复制、标记 - 整理、分代收集等算法回收无用对象。
强、软、弱、虚引用区别
- 强引用：常见引用，GC 不回收。
- 软引用：内存不足时回收，用于缓存。
- 弱引用：GC 立即回收，用于临时对象。
- 虚引用：无法获取对象，仅用于跟踪对象回收状态（Finalizer）。
JVM 中类的加载机制与过程
- 加载：二进制流读入内存。
- 验证：确保字节流符合规范。
- 准备：分配内存并设零值。
- 解析：符号引用转直接引用。
- 初始化：执行
<clinit> 方法。
JVM、Dalvik、ART 三者的原理和区别
- JVM：标准 Java 虚拟机，解释 + JIT 编译。
- Dalvik：Android 早期虚拟机，基于寄存器，即时编译（JIT）。
- ART：Android 4.4+，预编译（AOT），启动快但安装慢，内存占用高。
JMM 是什么？问题与解决
- Java 内存模型：定义线程与主内存交互规则。
- 问题：可见性、原子性、指令重排。
- 解决：volatile、synchronized、Lock、原子类。
Android 方面
Activity 与 Fragment 通信方式
- Interface 回调、BroadcastReceiver、EventBus、ViewModel（推荐）、Bundle 传参。
LaunchMode 的应用场景
- standard：默认，每启动创建新实例。
- singleTop：栈顶复用。
- singleTask：栈内复用，清除上层任务。
- singleInstance：独立栈，全局单例。
Context 了解多少
- 上下文，提供资源访问、组件启动、服务绑定等功能。有 Application、Activity、Service 三种，注意内存泄漏风险。
IntentFilter 及使用场景
- 声明组件能响应的 Action、Category、Data，用于隐式 Intent 匹配，如接收广播、打开网页。
startService 和 bindService 的区别
- startService：生命周期独立，停止需 stopService。
- bindService：生命周期绑定，解绑后服务销毁，适合短连接交互。
Service 保活
- 前台服务、JobScheduler、AlarmManager、双进程守护、系统白名单等。
ContentProvider 数据共享
- 封装数据源，提供统一接口 CRUD，跨进程数据共享（如通讯录）。
横竖屏切换 Activity 生命周期
- onConfigurationChanged 拦截前：onPause -> onStop -> onDestroy -> onCreate -> onStart -> onResume。
- 拦截后：仅 onConfigurationChanged。
Intent 传输数据限制及解决
- 限制：Binder 单次传输约 1MB。
- 解决：传递 URI、使用 FileProvider、拆分数据、使用 SharedPreferences。
Android 异步任务和消息机制
HandlerThread 的使用场景
- 需要后台线程且需 Looper 的场景，如下载、网络请求。
IntentService 的应用场景
- 处理一次性异步任务，执行完自动停止，自带 WorkerThread。
AsyncTask 优缺点
- 优点：简化异步，自动回调 UI。
- 缺点：内存泄漏风险，Android 11+ 已废弃，不支持长时间任务。
Activity.runOnUiThread 理解
- 在主线程执行 Runnable，内部通过 Handler 发送 Message 实现。
子线程能否更新 UI？为什么？
- 不能。UI 线程（MainLooper）负责绘制，子线程更新会导致崩溃或显示异常。
Handler 机制和原理
- MessageQueue：队列存储消息。
- Looper：循环取消息。
- Handler：发送和处理消息，将 Message 入队或回调。
子线程创建 Handler 抛异常原因
- 子线程没有 Looper，调用 Looper.prepare() 未执行，导致 MessageQueue 为空。
Loop 死循环为何不阻塞主线程
- Looper.loop() 中调用 MessageQueue.next() 会进入 native 层阻塞（poll），收到消息才唤醒，CPU 空闲。
数据结构
冒泡排序及优化
- 相邻元素交换，O(n^2)。优化：设置标志位，若一轮无交换则提前结束。
单链表实现
- 定义 Node 类（val, next），实现 add、delete、traverse 方法。
反转单链表
- 头插法或三指针法（prev, curr, next）迭代实现。
时间复杂度和空间复杂度
- 时间：算法执行所需时间，关注增长趋势（O(n)）。
- 空间：算法执行所需额外内存。
判断链表成环
红黑树及原因
- 自平衡二叉查找树，高度近似 log n。HashMap 用红黑树防止链表过长导致查询退化为 O(n)。
快速排序及优化
- 分治思想，选基准分区。优化：三数取中、小数组插入排序。
循环队列
- 数组首尾相接，解决假溢出，front/rear 指针模运算。
判断单链表交叉
Android Framework
Binder 优势
- 高效 IPC，一次拷贝，权限控制，支持多进程通信。
Binder 一次拷贝原理
- 利用 mmap 映射内核缓冲区，用户态直接读写内核内存，减少 copy_from_user/copy_to_user。
MMAP 内存映射原理
- 将文件/设备映射到虚拟地址空间，进程可直接访问，无需系统调用拷贝。
Binder 跨进程机制
- Client -> Service Manager -> Server，通过 Binder Driver 在内核层传递句柄和数据。
四大组件通信机制
- Activity/Service/ContentProvider 通过 Binder；Broadcast 通过 Intent。
Intent 大数据限制
- Binder 限制 1MB，大文件需走 FileProvider 或 ContentProvider。
HandlerThread 存在原因
- 为特定线程创建 Looper，方便处理耗时任务且能响应消息。
Looper 存在哪？线程独有？
- 存在于 Thread 局部变量（ThreadLocal）。主线程 init 时创建，子线程需手动 prepare。
ThreadLocal 作用
Main Looper 与一般 Looper 异同
- 主线程 Looper 由 System.init 创建，其他线程需手动创建。
Handler 切换线程
- 使用 HandlerThread 或 Executor 创建带 Looper 的线程，在该线程创建 Handler。
Looper loop 不卡死原理
- 阻塞在 MessageQueue 的 native poll 上，无消息时休眠，有消息唤醒。
Message 获取与唤醒
- 通过 epoll_wait 等待事件，收到信号唤醒 poll，取出 Message 分发。
AMS 相关
- ActivityManagerService：系统服务，管理 Activity 栈、进程调度。
- ActivityThread：应用主线程入口，绑定 AMS。
- Instrumentation：监控应用行为，用于测试和调试。
- Zygote 通信：AMS 启动 Zygote 进程，Zygote fork 应用进程。
- Record/Stack：ActivityRecord 记录状态，TaskRecord 记录任务，ActivityStack 管理栈。
- 手写 AMS：模拟核心逻辑，包括启动流程、状态管理、IPC 通信。
算法方面
二分查找运用
接雨水问题
- 双指针或单调栈，计算每个位置左右最大高度的最小值减去当前高度。
最长回文子串
去除有序数组重复元素
模幂运算
- 快速幂算法，递归或迭代，时间复杂度 O(log n)。
贪心跳跃游戏
回文链表判定
随机抽取元素
括号合法性
缺失和重复元素
HashMap/SparseArray/ConcurrentHashMap
- HashMap：数组 + 链表 + 树，线程不安全。
- SparseArray：int 数组 + object 数组，针对 int key 优化，节省内存。
- ConcurrentHashMap：分段锁/CAS+Synchronized，线程安全。
Kotlin 方面
Kotlin 特性
- 简洁、空安全、协程、扩展函数、高阶函数、IDEA 友好。
单例实现
- object 关键字、Companion Object、双重检查锁（Java 兼容）。
内联函数
- inline 关键字，编译时将函数体展开，消除 Lambda 对象开销，提升性能。
Coroutines vs 线程
- Coroutine：轻量级，协作式，挂起恢复，高并发低资源。
- Thread：重量级，抢占式，OS 调度。
Any 与 Object
- Any：Kotlin 顶层父类，对应 Java Object。
- 差异：Kotlin 有 null 安全，Any 不能为 null，Nothing 表示无返回值。
数据类型隐式转换
- 不支持自动装箱拆箱，需显式调用 toInt() 等方法，避免歧义。
集合遍历方式
- for 循环、forEach、map、filter、let 等扩展函数。
let 原理
- 高阶函数，接收 lambda，this 为接收者，返回 lambda 结果。
run 原理
- 接收 lambda，this 为接收者，返回 lambda 最后一行表达式结果。
音视频方面
直播秒开优化
- 预加载、CDN 加速、HLS 切片优化、首帧关键帧策略。
数字图像滤波
图像特征提取
FFMPEG 图片合成视频
- ffmpeg -framerate 25 -i img%03d.jpg -c:v libx264 out.mp4
常见音视频格式
- MP4, MKV, AVI, MOV, FLV, WebM。
MPEG 视频码流结构
- Sequence Header -> GOP -> Frame (I/P/B)。
FFMPEG 数据结构
- AVFormatContext, AVStream, AVPacket, AVFrame。
延迟/卡顿/抖动优化
- 延迟：减小缓冲、选择低延迟协议（WebRTC）。
- 流畅：自适应码率、预缓冲。
- 抖动：抖动缓冲（Jitter Buffer）。
软解与硬解
- 软解：CPU 解码，兼容性好，耗电高。
- 硬解：GPU/专用芯片解码，效率高，省电，兼容性受限。
Flutter 方面
Dart 语言特性
- 面向对象、可选类型、异步编程（Future/Stream）、Hot Reload 支持。
Dart 多任务并行
- Isolate 实现真正并行，避免 GC 停顿，共享内存通过 SendPort。
值传递还是引用传递
- 值传递（按值传递引用），对象引用复制，修改对象内容影响原对象。
Flutter 特性
- 跨平台、热重载、声明式 UI、高性能渲染引擎（Skia）。
Widget, Element, RenderObject 关系
- Widget：配置描述（不可变）。
- Element：Widget 在树中的实例（可更新）。
- RenderObject：布局与绘制逻辑（实际渲染）。
Mixins 条件
- 类继承自 Object，使用 mixin 关键字组合功能，避免多重继承冲突。
Stream 订阅模式
- Listen：监听事件流，支持取消订阅。
- Transform：对数据进行转换过滤。
Widget, State, Context 概念
- Widget：UI 蓝图。
- State：可变数据。
- Context：访问环境和资源。
Hot Reload, Hot Restart, 热更新
- Reload：注入代码，保留状态，刷新 UI。
- Restart：重启应用，重置状态。
- 热更新：远程下发代码包，绕过审核（Flutter 需谨慎合规）。
Flutter 与原生通信
- Platform Channel（MethodChannel, EventChannel）。
状态管理
- 需求：解耦 UI 与数据，集中管理复杂状态。
- 方案：Provider, Riverpod, Bloc, GetX。
注：本文档整理了 Android 高级工程师面试的核心技术点，涵盖从底层原理到框架应用的全方位知识。建议结合源码阅读与实战项目深入理解。
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Terser 压缩、变量名混淆，或 javascript-obfuscator 高强度混淆（体积会增大）。 在线工具，JavaScript 压缩与混淆在线工具，online
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使用加密算法（如AES、TripleDES、Rabbit或RC4）加密和解密文本明文。 在线工具，加密/解密文本在线工具，online
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将字符串编码和解码为其 Base64 格式表示形式即可。 在线工具，Base64 字符串编码/解码在线工具，online
