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Android 中高级开发核心面试题库：Java、架构与算法详解
Android 中高级开发面试涵盖 Java 基础、Android 系统原理、开源库源码分析、设计模式、Gradle 构建及常见算法题。内容涉及多态、线程池、JVM 内存模型、消息队列、ART 机制、网络缓存策略、插件化热修复架构以及二叉树遍历等核心知识点，旨在帮助开发者系统复习大厂面试高频考点。
Android 中高级开发面试涵盖 Java 基础、Android 系统原理、开源库源码分析、设计模式、Gradle 构建及常见算法题。内容涉及多态、线程池、JVM 内存模型、消息队列、ART 机制、网络缓存策略、插件化热修复架构以及二叉树遍历等核心知识点，旨在帮助开发者系统复习大厂面试高频考点。
本文整理了互联网大厂 Android 岗位高频面试题，涵盖 Java 基础、Android 系统原理、开源库源码分析、设计模式、Gradle 构建及常见算法题。内容旨在帮助开发者系统复习核心技术点。
Java 多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。分为编译时多态（方法重载）和运行时多态（方法重写）。它允许子类对象替换父类对象，增强代码的扩展性和灵活性。
常见设计模式包括单例模式、工厂模式、观察者模式、适配器模式、装饰者模式、代理模式等。在 Android 开发中，MVC、MVP、MVVM 也是常用的架构模式。
静态内部类方式实现了懒加载，且线程安全。只有当外部类被首次使用时才会加载内部类，从而实例化单例对象，避免了多线程同步开销。
线程池是管理一组工作线程的容器。使用 Executors 工具类创建，如 FixedThreadPool。使用线程池可以复用线程，降低资源消耗，提高响应速度，并便于统一管理。
主要包括：SingleThreadExecutor、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool、FixedThreadPool 以及自定义线程池。生产环境建议手动创建 ThreadPoolExecutor 以控制参数。
JVM 内存主要分为堆（Heap）、栈（Stack）、方法区（Method Area）、程序计数器、本地方法栈。堆存储对象实例，栈存储局部变量和方法调用，方法区存储类信息和常量。
GC 通过可达性分析算法判断对象是否存活。回收策略包括标记 - 清除、标记 - 复制、标记 - 整理。新生代采用复制算法，老年代采用标记 - 整理或标记 - 清除。
JDK 1.7 中 HashMap 底层是数组 + 链表。哈希冲突时使用链地址法解决，头插法插入节点。
当元素数量超过容量 * 负载因子时，HashMap 会进行扩容（resize），将容量翻倍，并重新计算所有元素的哈希位置，迁移到新的数组中。
String 是不可变的，其 hashCode 可缓存且稳定。Wrapper 类通常也实现了 equals 和 hashCode 的正确逻辑，保证了键的唯一性和查找效率。
SharedPreferences 基于 XML 文件存储数据。读取时解析 XML 到内存 Map，写入时异步序列化回磁盘。注意大文件读写会影响性能。
Android 消息队列（MessageQueue）用于处理 Handler 发送的消息。它是单线程阻塞队列，配合 Looper 循环不断取出并分发 Message 给 Handler 处理。
主线程默认有 Looper，子线程没有。子线程需手动调用 Looper.prepare() 和 Looper.loop() 才能接收消息。否则无法使用 Handler 发送消息。
AsyncTask 已废弃。若使用需注意：不能跨线程访问 UI，生命周期绑定 Activity，易导致内存泄漏。推荐使用 Executor 或 Kotlin Coroutines。
ArrayMap 是 Android 提供的轻量级 Map 实现，基于两个数组存储 key 和 value。相比 HashMap 节省内存，适合小数据量场景。
ActivityManagerService (AMS) 接收请求，检查权限和目标进程，启动目标进程（Zygote fork），创建 Application 和 Activity 对象，执行 onCreate/onStart/onResume。
SystemServer 是 Android 系统服务的主进程，负责启动核心系统服务（如 AMS, WMS）。它由 Zygote 进程 fork 而来，运行在 init 进程之后。
App 入口通常是 Application 类的 onCreate 方法，或者 Launcher 点击图标后 AMS 启动的 Activity 的 onCreate 方法。
组件化是将应用拆分为独立模块，通过路由机制通信。好处是解耦、并行开发、按需加载。难点在于依赖管理和路由注册。
优点：解耦，事件驱动，方便调试。缺点：难以追踪调用链路，可能产生内存泄漏，过度使用影响性能。
ART (Android Runtime) 是 Android 5.0+ 的虚拟机。相比 Dalvik 的 JIT，ART 采用 AOT (Ahead-Of-Time) 编译，安装时预编译，提升运行速度但增加安装时间。
APK 包含 classes.dex (字节码), resources.arsc (资源表), assets (原始资源), lib (so 库), AndroidManifest.xml (清单文件)。
常用 ProGuard/R8 规则：保留特定类 (-keep), 保留字段 (-keepclassmembers), 忽略警告 (-dontwarn)。针对第三方库配置白名单。
基于 OkHttp 封装，支持拦截器链、回调/协程适配、统一错误处理、缓存策略、日志打印。使用动态代理或泛型简化 API。
OkHttp 内置 Cache 类，通过 Request 的 Cache-Control 头决定缓存策略。支持强制网络、只读缓存、优先缓存等模式。
三次握手建立连接（SYN, SYN-ACK, ACK），四次挥手断开连接（FIN, ACK, FIN, ACK）。确保连接可靠性和状态同步。
WebSocket 是全双工通信协议，基于 TCP。相比 HTTP 长轮询，延迟更低，服务器可主动推送数据，适合实时聊天、游戏等场景。
签名用于验证应用来源和完整性，防止篡改。同一签名允许应用覆盖安装，不同签名则视为新应用。保证系统安全和用户信任。
每个 App 拥有独立的 Linux 用户 ID 和数据目录。沙箱隔离防止恶意应用窃取数据，保护系统稳定性，限制权限滥用。
权限在 Manifest 声明，运行时动态申请。Grant 通过 PackageManagerService 修改系统配置，记录在权限数据库中，内核层进行 UID/GID 校验。
LeakCanary 利用 WeakReference 检测内存泄漏。通过监听 Activity/Fragment 销毁，对比强引用和弱引用对象，发现未释放的实例。
EventBus 基于观察者模式。发布订阅解耦，支持粘性事件、优先级、线程调度。注意避免内存泄漏，需在 onDestroy 取消订阅。
Glide 支持图片加载、变形、缓存。使用 LRU 缓存策略管理内存和磁盘缓存。通过 DiskCacheStrategy 控制缓存范围。
安装流程涉及 PackageInstallerService，解析 APK 签名、权限、组件信息，复制到指定目录，广播安装完成通知。
ARouter 基于注解处理器生成路由表。运行时反射匹配路径，实现页面跳转和解耦。支持参数传递、拦截器和降级策略。
主流方案：Hook 系统类（如 Hook Context）、动态加载 Dex。优点是灵活，缺点是兼容性问题，系统升级可能导致失效，安全性较低。
热修复通过 Patch 技术修复 Bug。原理：Hook ClassLoader 加载补丁 Dex，或替换 Method 实现。需注意签名一致性和兼容性。
RxJava 通过 Scheduler 切换线程。Observable 发射数据，Observer 接收。switchOnNext 等操作符控制线程上下文，底层依赖线程池。
Retrofit 基于动态代理生成接口实现。将 HTTP 请求转换为 OkHttp Call，通过 Converter 转换数据格式。支持同步/异步调用。
OkHttp 高效 HTTP 客户端。支持连接池、HTTP/2、缓存、拦截器链。底层基于 NIO 和非阻塞 IO，提升并发性能。
Android 大量使用设计模式，如 Builder 构建 View，Observer 处理事件，Adapter 视图绑定。理解模式有助于编写可维护代码。
MVC 耦合度高；MVP 分离 View 和 Model，Presenter 处理逻辑；MVVM 双向绑定，ViewModel 暴露数据状态。MVVM 更适合现代 Android 开发。
见 Java 部分补充。重点掌握单例、工厂、代理、观察者、建造者、策略模式。
常用：单例（工具类）、Builder（复杂对象）、Adapter（列表）、Observer（事件总线）、Factory（对象创建）。
适配器：接口转换；装饰者：动态添加功能；外观：简化子系统接口。三者目的不同，但都涉及封装。
例如 Glide：初始化 Engine -> 获取缓存 -> 加载资源 -> 解码 -> 显示。核心是内存/磁盘缓存策略和线程调度。
响应式编程库，处理异步流。提供操作符组合数据流，简化回调地狱。需理解背压处理和线程调度。
作用：链式处理异步任务。优点：代码简洁，组合性强。缺点：学习曲线陡，调试困难，内存占用稍高。
分层架构：UI 层、业务层、数据层。引入 MVVM，使用 Repository 统一数据源，依赖注入管理对象生命周期，模块化拆分功能。
以小视频为例：前端 Flutter/原生，后端微服务。视频上传 OSS，转码 CDN 分发。推荐算法基于用户行为画像。架构需考虑高并发和实时性。
常用命令：gradle build, gradle clean, gradle assembleDebug, gradle tasks 查看任务列表。
在 build.gradle 中 apply plugin: 'com.android.application' 或在 settings 中配置 plugins 块。
在 repositories 中添加仓库地址，dependencies 中添加 implementation 'group:artifact:version'。
Eclipse 使用 Ant/Maven 混合，Gradle 统一构建。迁移需调整项目结构，配置 SDK 路径，处理依赖冲突。
可通过 create 任务定义自定义构建逻辑，继承 DefaultTask，在 afterEvaluate 中修改配置。
在 applicationVariants.all 中遍历 variant，修改 outputFile 属性，结合版本号和时间戳命名。
使用 settings.gradle 引入子模块。共享依赖配置，统一版本管理，优化构建速度。
CI 指频繁自动构建和测试代码。工具如 Jenkins, GitLab CI。确保代码质量，快速发现问题。
自动化打包、测试、部署。减少人工错误，加快发布周期，保证版本一致性。
并行构建，缓存依赖，增量编译，单元测试覆盖率监控，代码扫描集成。
DFS：递归或栈实现，前序/中序/后序。BFS：队列实现，层序遍历。时间复杂度 O(n)，空间 O(h) 或 O(w)。
堆是完全二叉树，分为最大堆和最小堆。父节点大于/小于子节点。常用于优先队列。
树是通用数据结构，堆是特殊的完全二叉树，满足堆序性质。堆主要用于排序和优先级管理。
堆（Heap）存储对象，动态分配，大小不固定。栈（Stack）存储局部变量，函数调用帧，自动管理，速度快。
树是多叉结构。B+ 树是平衡多路搜索树，非叶子节点存索引，叶子节点存数据且相连。数据库索引常用 B+ 树，查询效率高。
图由顶点和边组成，分有向/无向，加权/无权。用于表示网络关系。遍历用 BFS/DFS，最短路径用 Dijkstra。
浅拷贝复制对象引用，新对象与原对象共享数据。深拷贝复制整个对象及其引用的对象，完全独立。
使用快慢指针。快指针每次走两步，慢指针一次一步。若相遇则有环。时间 O(n)，空间 O(1)。
迭代法：维护 prev, curr, next 指针，逐个反转指向。递归法：反转后续链表，调整当前节点指向。
使用最小堆或分治法。每次取各链表头节点最小值加入结果，移动对应指针。时间 O(N log k)。
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