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Android面試題《思考與解答》11月刊

2020-12-03 08:29:52 移動端開發

又來更新啦,Android面試題《思考與解答》11月刊奉上,

說說View/ViewGroup的繪制流程

View的繪制流程是從ViewRootperformTraversals開始的,它經過measure,layout,draw三個程序最終將View繪制出來,
performTraversals會依次呼叫performMeasure,performLayout,performDraw三個方法,他們會依次呼叫measure,layout,draw方法,然后又呼叫了onMeasure,onLayout,dispatchDraw

  • measure :

對于自定義的單一view的測量,只需要根據父 view 傳遞的MeasureSpec進行計算大小,

對于ViewGroup的測量,一般要重寫onMeasure方法,在onMeasure方法中,父容器會對所有的子View進行Measure,子元素又會作為父容器,重復對它自己的子元素進行Measure,這樣Measure程序就從DecorView一級一級傳遞下去了,也就是要遍歷所有子View的的尺寸,最終得出出總的viewGroup的尺寸,Layout和Draw方法也是如此,

  • layout :根據 measure 子 View 所得到的布局大小和布局引數,將子View放在合適的位置上,

對于自定義的單一view,計算本身的位置即可,

對于ViewGroup來說,需要重寫onlayout方法,除了計算自己View的位置,還需要確定每一個子View在父容器的位置以及子view的寬高(getMeasuredWidth和getMeasuredHeight),最后呼叫所有子view的layout方法來設定子view的位置,

  • draw :把 View 物件繪制到螢屏上,

draw()會依次呼叫四個方法:

1)drawBackground(),根據在 layout 程序中獲取的 View 的位置引數,來設定背景的邊界,
2)onDraw(),繪制View本身的內容,一般自定義單一view會重寫這個方法,實作一些繪制邏輯,
3) dispatchDraw(),繪制子View
4) onDrawScrollBars(canvas),繪制裝飾,如 滾動指示器、滾動條、和前景

說說你理解的MeasureSpec

MeasureSpec是由父View的MeasureSpec和子View的LayoutParams通過簡單的計算得出一個針對子View的測量要求,這個測量要求就是MeasureSpec,

  • 首先,MeasureSpec是一個大小跟模式的組合值,MeasureSpec中的值是一個整型(32位)將size和mode打包成一個Int型,其中高兩位是mode,后面30位存的是size
    // 獲取測量模式
    int specMode = MeasureSpec.getMode(measureSpec)

    // 獲取測量大小
    int specSize = MeasureSpec.getSize(measureSpec)

    // 通過Mode 和 Size 生成新的SpecMode
    int measureSpec=MeasureSpec.makeMeasureSpec(size, mode);
  • 其次,每個子View的MeasureSpec值根據子View的布局引數和父容器的MeasureSpec值計算得來的,所以就有一個父布局測量模式,子視圖布局引數,以及子view本身的MeasureSpec關系圖:

其實也就是getChildMeasureSpec方法的原始碼邏輯,會根據子View的布局引數和父容器的MeasureSpec計算出來單個子view的MeasureSpec,

  • 最后是實際應用時:

對于自定義的單一view,一般可以不處理onMeasure方法,如果要對寬高進行自定義,就重寫onMeasure方法,并將算好的寬高通過setMeasuredDimension方法傳進去,
對于自定義的ViewGroup,一般需要重寫onMeasure方法,并且呼叫measureChildren方法遍歷所有子View并進行測量(measureChild方法是測量具體某一個view的寬高),然后可以通過getMeasuredWidth/getMeasuredHeight獲取寬高,最后通過setMeasuredDimension方法存盤本身的總寬高,

Scroller是怎么實作View的彈性滑動?

  • MotionEvent.ACTION_UP事件觸發時呼叫startScroll()方法,該方法并沒有進行實際的滑動操作,而是記錄滑動相關量(滑動距離、滑動時間)
  • 接著呼叫invalidate/postInvalidate()方法,請求View重繪,導致View.draw方法被執行
  • 當View重繪后會在draw方法中呼叫computeScroll方法,而computeScroll又會去向Scroller獲取當前的scrollX和scrollY;然后通過scrollTo方法實作滑動;接著又呼叫postInvalidate方法來進行第二次重繪,和之前流程一樣,如此反復導致View不斷進行小幅度的滑動,而多次的小幅度滑動就組成了彈性滑動,直到整個滑動過成結束,

mScroller = new Scroller(context);


@Override
    public boolean onTouchEvent(MotionEvent event) {
        switch (event.getAction()) {
            case MotionEvent.ACTION_UP:
                // 滾動開始時X的坐標,滾動開始時Y的坐標,橫向滾動的距離,縱向滾動的距離
                mScroller.startScroll(getScrollX(), 0, dx, 0);
                invalidate();
                break;
        }
        return super.onTouchEvent(event);
    }

@Override
    public void computeScroll() {
        // 重寫computeScroll()方法,并在其內部完成平滑滾動的邏輯
        if (mScroller.computeScrollOffset()) {
            scrollTo(mScroller.getCurrX(), mScroller.getCurrY());
            invalidate();
        }
    }

OKHttp有哪些攔截器,分別起什么作用

OKHTTP的攔截器是把所有的攔截器放到一個list里,然后每次依次執行攔截器,并且在每個攔截器分成三部分:

  • 預處理攔截器內容
  • 通過proceed方法把請求交給下一個攔截器
  • 下一個攔截器處理完成并回傳,后續處理作業,

這樣依次下去就形成了一個鏈式呼叫,看看原始碼,具體有哪些攔截器:

  Response getResponseWithInterceptorChain() throws IOException {
    // Build a full stack of interceptors.
    List<Interceptor> interceptors = new ArrayList<>();
    interceptors.addAll(client.interceptors());
    interceptors.add(retryAndFollowUpInterceptor);
    interceptors.add(new BridgeInterceptor(client.cookieJar()));
    interceptors.add(new CacheInterceptor(client.internalCache()));
    interceptors.add(new ConnectInterceptor(client));
    if (!forWebSocket) {
      interceptors.addAll(client.networkInterceptors());
    }
    interceptors.add(new CallServerInterceptor(forWebSocket));

    Interceptor.Chain chain = new RealInterceptorChain(
        interceptors, null, null, null, 0, originalRequest);
    return chain.proceed(originalRequest);
  }

根據原始碼可知,一共七個攔截器:

  • addInterceptor(Interceptor),這是由開發者設定的,會按照開發者的要求,在所有的攔截器處理之前進行最早的攔截處理,比如一些公共引數,Header都可以在這里添加,
  • RetryAndFollowUpInterceptor,這里會對連接做一些初始化作業,以及請求失敗的充實作業,重定向的后續請求作業,跟他的名字一樣,就是做重試作業還有一些連接跟蹤作業,
  • BridgeInterceptor,這里會為用戶構建一個能夠進行網路訪問的請求,同時后續作業將網路請求回來的回應Response轉化為用戶可用的Response,比如添加檔案型別,content-length計算添加,gzip解包,
  • CacheInterceptor,這里主要是處理cache相關處理,會根據OkHttpClient物件的配置以及快取策略對請求值進行快取,而且如果本地有了可?的Cache,就可以在沒有網路互動的情況下就回傳快取結果,
  • ConnectInterceptor,這里主要就是負責建立連接了,會建立TCP連接或者TLS連接,以及負責編碼解碼的HttpCodec
  • networkInterceptors,這里也是開發者自己設定的,所以本質上和第一個攔截器差不多,但是由于位置不同,所以用處也不同,這個位置添加的攔截器可以看到請求和回應的資料了,所以可以做一些網路除錯,
  • CallServerInterceptor,這里就是進行網路資料的請求和回應了,也就是實際的網路I/O操作,通過socket讀寫資料,

OkHttp怎么實作連接池

  • 為什么需要連接池?

頻繁的進行建立Sokcet連接和斷開Socket是非常消耗網路資源和浪費時間的,所以HTTP中的keepalive連接對于降低延遲和提升速度有非常重要的作用,keepalive機制是什么呢?也就是可以在一次TCP連接中可以持續發送多份資料而不會斷開連接,所以連接的多次使用,也就是復用就變得格外重要了,而復用連接就需要對連接進行管理,于是就有了連接池的概念,

OkHttp中使用ConectionPool實作連接池,默認支持5個并發KeepAlive,默認鏈路生命為5分鐘,

  • 怎么實作的?

1)首先,ConectionPool中維護了一個雙端佇列Deque,也就是兩端都可以進出的佇列,用來存盤連接,
2)然后在ConnectInterceptor,也就是負責建立連接的攔截器中,首先會找可用連接,也就是從連接池中去獲取連接,具體的就是會呼叫到ConectionPool的get方法,

RealConnection get(Address address, StreamAllocation streamAllocation, Route route) {
    assert (Thread.holdsLock(this));
    for (RealConnection connection : connections) {
      if (connection.isEligible(address, route)) {
        streamAllocation.acquire(connection, true);
        return connection;
      }
    }
    return null;
  }

也就是遍歷了雙端佇列,如果連接有效,就會呼叫acquire方法計數并回傳這個連接,

3)如果沒找到可用連接,就會創建新連接,并會把這個建立的連接加入到雙端佇列中,同時開始運行執行緒池中的執行緒,其實就是呼叫了ConectionPool的put方法,

public final class ConnectionPool {
    void put(RealConnection connection) {
        if (!cleanupRunning) {
        	//沒有連接的時候呼叫
            cleanupRunning = true;
            executor.execute(cleanupRunnable);
        }
        connections.add(connection);
    }
}

3)其實這個執行緒池中只有一個執行緒,是用來清理連接的,也就是上述的cleanupRunnable

private final Runnable cleanupRunnable = new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                //執行清理,并回傳下次需要清理的時間,
                long waitNanos = cleanup(System.nanoTime());
                if (waitNanos == -1) return;
                if (waitNanos > 0) {
                    long waitMillis = waitNanos / 1000000L;
                    waitNanos -= (waitMillis * 1000000L);
                    synchronized (ConnectionPool.this) {
                        //在timeout時間內釋放鎖
                        try {
                            ConnectionPool.this.wait(waitMillis, (int) waitNanos);
                        } catch (InterruptedException ignored) {
                        }
                    }
                }
            }
        }
    };

這個runnable會不停的呼叫cleanup方法清理執行緒池,并回傳下一次清理的時間間隔,然后進入wait等待,

怎么清理的呢?看看原始碼:

long cleanup(long now) {
    synchronized (this) {
      //遍歷連接
      for (Iterator<RealConnection> i = connections.iterator(); i.hasNext(); ) {
        RealConnection connection = i.next();

        //檢查連接是否是空閑狀態,
        //不是,則inUseConnectionCount + 1
        //是 ,則idleConnectionCount + 1
        if (pruneAndGetAllocationCount(connection, now) > 0) {
          inUseConnectionCount++;
          continue;
        }

        idleConnectionCount++;

        // If the connection is ready to be evicted, we're done.
        long idleDurationNs = now - connection.idleAtNanos;
        if (idleDurationNs > longestIdleDurationNs) {
          longestIdleDurationNs = idleDurationNs;
          longestIdleConnection = connection;
        }
      }

      //如果超過keepAliveDurationNs或maxIdleConnections,
      //從雙端佇列connections中移除
      if (longestIdleDurationNs >= this.keepAliveDurationNs
          || idleConnectionCount > this.maxIdleConnections) {      
        connections.remove(longestIdleConnection);
      } else if (idleConnectionCount > 0) {      //如果空閑連接次數>0,回傳將要到期的時間
        // A connection will be ready to evict soon.
        return keepAliveDurationNs - longestIdleDurationNs;
      } else if (inUseConnectionCount > 0) {
        // 連接依然在使用中,回傳保持連接的周期5分鐘
        return keepAliveDurationNs;
      } else {
        // No connections, idle or in use.
        cleanupRunning = false;
        return -1;
      }
    }

    closeQuietly(longestIdleConnection.socket());

    // Cleanup again immediately.
    return 0;
  }

也就是當如果空閑連接maxIdleConnections超過5個或者keepalive時間大于5分鐘,則將該連接清理掉,

4)這里有個問題,怎樣屬于空閑連接?

其實就是有關剛才說到的一個方法acquire計數方法:

  public void acquire(RealConnection connection, boolean reportedAcquired) {
    assert (Thread.holdsLock(connectionPool));
    if (this.connection != null) throw new IllegalStateException();

    this.connection = connection;
    this.reportedAcquired = reportedAcquired;
    connection.allocations.add(new StreamAllocationReference(this, callStackTrace));
  }

RealConnection中,有一個StreamAllocation虛參考串列allocations,每創建一個連接,就會把連接對應的StreamAllocationReference添加進該串列中,如果連接關閉以后就將該物件移除,

5)連接池的作業就這么多,并不負責,主要就是管理雙端佇列Deque<RealConnection>,可以用的連接就直接用,然后定期清理連接,同時通過對StreamAllocation的參考計數實作自動回收,

OkHttp里面用到了什么設計模式

  • 責任鏈模式

這個不要太明顯,可以說是okhttp的精髓所在了,主要體現就是攔截器的使用,具體代碼可以看看上述的攔截器介紹,

  • 建造者模式

在Okhttp中,建造者模式也是用的挺多的,主要用處是將物件的創建與表示相分離,用Builder組裝各項配置,
比如Request:

public class Request {
  public static class Builder {
    @Nullable HttpUrl url;
    String method;
    Headers.Builder headers;
    @Nullable RequestBody body;
    public Request build() {
      return new Request(this);
    }
  }
}
  • 工廠模式

工廠模式和建造者模式類似,區別就在于工廠模式側重點在于物件的生成程序,而建造者模式主要是側重物件的各個引數配置,
例子有CacheInterceptor攔截器中又個CacheStrategy物件:

    CacheStrategy strategy = new CacheStrategy.Factory(now, chain.request(), cacheCandidate).get();

    public Factory(long nowMillis, Request request, Response cacheResponse) {
      this.nowMillis = nowMillis;
      this.request = request;
      this.cacheResponse = cacheResponse;

      if (cacheResponse != null) {
        this.sentRequestMillis = cacheResponse.sentRequestAtMillis();
        this.receivedResponseMillis = cacheResponse.receivedResponseAtMillis();
        Headers headers = cacheResponse.headers();
        for (int i = 0, size = headers.size(); i < size; i++) {
          String fieldName = headers.name(i);
          String value = https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/headers.value(i);
          if ("Date".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            servedDate = HttpDate.parse(value);
            servedDateString = value;
          } else if ("Expires".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            expires = HttpDate.parse(value);
          } else if ("Last-Modified".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            lastModified = HttpDate.parse(value);
            lastModifiedString = value;
          } else if ("ETag".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            etag = value;
          } else if ("Age".equalsIgnoreCase(fieldName)) {
            ageSeconds = HttpHeaders.parseSeconds(value, -1);
          }
        }
      }
    }

  • 觀察者模式

之前我寫過一篇文章,是關于Okhttp中websocket的使用,由于webSocket屬于長連接,所以需要進行監聽,這里是用到了觀察者模式:

  final WebSocketListener listener;
  @Override public void onReadMessage(String text) throws IOException {
    listener.onMessage(this, text);
  }

  • 單例模式

這個就不舉例了,每個專案都會有

  • 另外有的博客還說到了策略模式,門面模式等,這些大家可以網上搜搜,畢竟每個人的想法看法都會不同,細心找找可能就會發現,

介紹一下你們之前做的專案的架構

這個問題大家就真實回答就好,重點是要說完后提出對自己專案架構的認同或不認同的觀點,也就是要有自己的思考和想法,

MVP,MVVM,MVC 區別

MVC

  • 架構介紹

Model:資料模型,比如我們從資料庫或者網路獲取資料
View:視圖,也就是我們的xml布局檔案
Controller:控制器,也就是我們的Activity

  • 模型聯系

View --> Controller,也就是反應View的一些用戶事件(點擊觸摸事件)到Activity上,
Controller --> Model, 也就是Activity去讀寫一些我們需要的資料,
Controller --> View, 也就是Activity在獲取資料之后,將更新內容反映到View上,

這樣一個完整的專案架構就出來了,也是我們早期進行開發比較常用的專案架構,

  • 優缺點

這種缺點還是比較明顯的,主要表現就是我們的Activity太重了,經常一寫就是幾百上千行了,
造成這種問題的原因就是Controller層和View層的關系太過緊密,也就是Activity中有太多操作View的代碼了,

但是!但是!其實Android這種并稱不上傳統的MVC結構,因為Activity又可以叫View層又可以叫Controller層,所以我覺得這種Android默認的開發結構,其實稱不上什么MVC專案架構,因為他本身就是Android一開始默認的開發形式,所有東西都往Activity中丟,然后能封裝的封裝一下,根本分不出來這些層級,當然這是我個人看法,可以都來討論下,

MVP

  • 架構介紹

之前不就是因為Activity中有操作view,又做Controller作業嗎,
所以其實MVP架構就是從原來的Activity層把viewController區分開,單獨抽出來一層Presenter作為原來Controller的職位,
然后最后演化成,將View層寫成介面的形式,然后Activity去實作View介面,最后在Presenter類中去實作方法,

Model:資料模型,比如我們從資料庫或者網路獲取資料,
View:視圖,也就是我們的xml布局檔案和Activity,
Presenter:主持人,單獨的類,只做調度作業,

  • 模型聯系

View --> Presenter,反應View的一些用戶事件到Presenter上,
Presenter --> Model, Presenter去讀寫操作一些我們需要的資料,
Controller --> View, Presenter在獲取資料之后,將更新內容反饋給Activity,進行view更新,

  • 優缺點

這種的優點就是確實大大減少了Activity的負擔,讓Activity主要承擔一個更新View的作業,然后把跟Model互動的作業轉移給了Presenter,從而由Presenter方來控制和互動Model方以及View方,所以讓專案更加明確簡單,順序性思維開發,

缺點也很明顯:
首先就是代碼量大大增加了,每個頁面或者說功能點,都要專門寫一個Presenter類,并且由于是面向介面編程,需要增加大量介面,會有大量繁瑣的回呼,
其次,由于Presenter里持有了Activity物件,所以可能會導致記憶體泄漏或者view空指標,這也是需要注意的地方,

MVVM

  • 架構介紹

MVVM的特點就是雙向系結,并且有Google官方加持,更新了Jetpack中很多架構組件,比如ViewModel,Livedata,DataBinding等等,所以這個是現在的主流框架和官方推崇的框架,

Model:資料模型,比如我們從資料庫或者網路獲取資料,
View:視圖,也就是我們的xml布局檔案和Activity,
ViewModel:關聯層,將Model和View系結,使他們之間可以相互系結實時更新

  • 模型聯系

View --> ViewModel -->View,雙向系結,資料改動可以反映到界面,界面的修改可以反映到資料,
ViewModel --> Model, 操作一些我們需要的資料,

  • 優缺點

優點就是官方大力支持,所以也更新了很多相關庫,讓MVVM架構更強更好用,而且雙向系結的特點可以讓我們省去很多View和Model的互動,也基本解決了上面兩個架構的問題,

具體說說你理解的MVVM

1)先說說MVVM是怎么解決了其他兩個架構所在的缺陷和問題:

  • 解決了各個層級之間耦合度太高的問題,也就是更好的完成了解耦,MVP層中,Presenter還是會持有View的參考,但是在MVVM中,View和Model進行雙向系結,從而使viewModel基本只需要處理業務邏輯,無需關系界面相關的元素了,

  • 解決了代碼量太多,或者模式化代碼太多的問題,由于雙向系結,所以UI相關的代碼就少了很多,這也是代碼量少的關鍵,而這其中起到比較關鍵的組件就是DataBinding,使所有的UI變動都交給了被觀察的資料模型,

  • 解決了可能會有的記憶體泄漏問題,MVVM架構組件中有一個組件是LiveData,它具有生命周期感知能力,可以感知到Activity等的生命周期,所以就可以在其關聯的生命周期遭到銷毀后自行清理,就大大減少了記憶體泄漏問題,

  • 解決了因為Activity停止而導致的View空指標問題,在MVVM中使用了LiveData,那么在需要更新View的時候,如果觀察者的生命周期處于非活躍狀態(如回傳堆疊中的 Activity),則它不會接收任何 LiveData 事件,也就是他會保證在界面可見的時候才會進行回應,這樣就解決了空指標問題,

  • 解決了生命周期管理問題,這主要得益于Lifecycle組件,它使得一些控制元件可以對生命周期進行觀察,就能隨時隨地進行生命周期事件,

2)再說說回應式編程

回應式編程,說白了就是我先構建好事物之間的關系,然后就可以不用管了,他們之間會因為這層關系而互相驅動,
其實也就是我們常說的觀察者模式,或者說訂閱發布模式,

為什么說這個呢,因為MVVM的本質思想就是類似這種,不管是雙向系結,還是生命周期感知,其實都是一種觀察者模式,使所有事物變得可觀察,那么我們只需要把這種觀察關系給穩定住,那么專案也就穩健了,

3)最后再說說MVVM為什么這么強大?

我個人覺得,MVVM強大不是因為這個架構本身,而是因為這種回應式編程的優勢比較大,再加上Google官方的大力支持,出了這么多支持的組件,來維系MVVM架構,其實也是官方想進行專案架構的統一,

優秀的架構思想+官方支持=強大

ViewModel 是什么,說說你所理解的ViewModel?

如果看過我上一篇文章的小伙伴應該都有所了解,ViewModel是MVVM架構的一個層級,用來聯系View和model之間的關系,而我們今天要說的就是官方出的一個框架——ViewModel

ViewModel 類旨在以注重生命周期的方式存盤和管理界面相關的資料

官方是這么介紹的,這里面有兩個資訊:

  • 注重生命周期的方式,
    由于ViewModel的生命周期是作用于整個Activity的,所以就節省了一些關于狀態維護的作業,最明顯的就是對于螢屏旋轉這種情況,以前對資料進行保存讀取,而ViewModel則不需要,他可以自動保留資料,

其次,由于ViewModel在生命周期內會保持區域單例,所以可以更方便Activity的多個Fragment之間通信,因為他們能獲取到同一個ViewModel實體,也就是資料狀態可以共享了,

  • 存盤和管理界面相關的資料,

ViewModel層的根本職責,就是負責維護界面上UI的狀態,其實就是維護對應的資料,因為資料會最終體現到UI界面上,所以ViewModel層其實就是對界面相關的資料進行管理,存盤等操作,

ViewModel 為什么被設計出來,解決了什么問題?

  • ViewModel組件被設計出來之前,MVVM又是怎么實作ViewModel這一層級的呢?

其實就是自己撰寫類,然后通過介面,內部依賴實作View和資料的雙向系結,
所以Google出這個ViewModel組件,無非就是為了規范MVVM架構的實作,并盡量讓ViewModel這一層級只觸及到業務代碼,不去關心VIew層級的參考等,然后配合其他的組件,包括livedata,databindingrang等讓MVVM架構更加完善,規范,健碩,

  • 解決了什么問題呢?

其實上面已經說過一些了,比如:

1)不會因為螢屏旋轉而銷毀,減少了維護狀態的作業
2)由于在作用域內單一實體的特性,使得多個fragment之間可以方便通信,并且維護同一個資料狀態,
3)完善了MVVM架構,使得解耦更加純粹,

說說ViewModel原理,

  • 首先說說是怎么保存生命周期

ViewModel2.0之前呢,其實原理是在Activity上add一個HolderFragment,然后設定setRetainInstance(true)方法就能讓這個Fragment在Activity重建時存活下來,也就保證了ViewModel的狀態不會隨Activity的狀態所改變,

2.0之后,其實是用到了Activity的onRetainNonConfigurationInstance()getLastNonConfigurationInstance()這兩個方法,相當于在橫豎屏切的時候會保存ViewModel的實體,然后恢復,所以也就保證了ViewModel的資料,

  • 再說說怎么保證作用域內唯一實體

首先,ViewModel的實體是通過反射獲取的,反射的時候帶上application的背景關系,這樣就保證了不會持有Activity或者Fragment等View的參考,然后實體創建出來會保存到一個ViewModelStore容器里面,其實也就是一個集合類,這個ViewModelStore 類其實就是保存在界面上的那個實體,而我們的ViewModel就是里面的一個集合類的子元素,

所以我們每次獲取的時候,首先看看這個集合里面有無我們的ViewModel,如果沒有就去實體化,如果有就直接拿到實體使用,這樣就保證了唯一實體,最后在界面銷毀的時候,會去執行ViewModelStore的clear方法,去清除集合里面的ViewModel資料,一小段代碼說明下:

public <T extends ViewModel> T get(Class<T> modelClass) {
      // 先從ViewModelStore容器中去找是否存在ViewModel的實體
      ViewModel viewModel = mViewModelStore.get(key);
     
      // 若ViewModel已經存在,就直接回傳
      if (modelClass.isInstance(viewModel)) {
            return (T) viewModel;
      }
       
      // 若不存在,再通過反射的方式實體化ViewModel,并存盤進ViewModelStore
      viewModel = modelClass.getConstructor(Application.class).newInstance(mApplication);
      mViewModelStore.put(key, viewModel);
      return (T) viewModel;
 }


public class ViewModelStore {
    private final HashMap<String, ViewModel> mMap = new HashMap<>();

     public final void clear() {
        for (ViewModel vm : mMap.values()) {
            vm.onCleared();
        }
        mMap.clear();
    }
}



 @Override
protected void onDestroy() {
    super.onDestroy();

   if (mViewModelStore != null && !isChangingConfigurations()) {
        mViewModelStore.clear();
    }

}

ViewModel怎么實作自動處理生命周期?為什么在旋轉螢屏后不會丟失狀態?為什么ViewModel可以跟隨Activity/Fragment的生命周期而又不會造成記憶體泄漏呢?

這三個問題很類似,都是關于生命周期的問題,其實也就是問為什么ViewModel能管理生命周期,并且不會因為重建等情況造成影響,

  • ViewModel2.0之前

利用一個無view 的HolderFragment來維持它的生命周期,我們知道ViewModel實體是存盤到一個ViewModelStore容器里的,那么這個空的fragment就可以用來管理這個容器,只要Activity處于活動狀態,HolderFragment也就不會被銷毀,就保證了ViewModel的生命周期,

而且設定setRetainInstance(true)方法可以保證configchange時的生命周期不被改變,讓這個Fragment在Activity重建時存活下來,總結來說就是用一個空的fragment來管理維護ViewModelStore,然后對應的activity銷毀的時候就去把viewmodel的映射洗掉,就讓ViewModel的生命周期保持和Activity一樣了,這也是很多三方庫用到的巧妙方法,比如Glide,也是建立空的Fragment來管理,

  • 2.0之后,有了androidx支持

其實是用到了Activity的一個子類ComponentActivity,然后重寫了onRetainNonConfigurationInstance()方法保存ViewModelStore,并在需要的時候,也就是重建的Activity中去通過getLastNonConfigurationInstance()方法獲取到ViewModelStore實體,這樣也就保證了ViewModelStore中的ViewModel不會隨Activity的重建而改變,

同時由于實作了LifecycleOwner介面,所以能利用Lifecycles組件組件感知每個頁面的生命周期,就可以通過它來訂閱當Activity銷毀時,且不是因為配置導致的destory情況下,去清除ViewModel,也就是呼叫ViewModelStore的clear方法,


getLifecycle().addObserver(new LifecycleEventObserver() {
        @Override
        public void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source,
                @NonNull Lifecycle.Event event) {
            if (event == Lifecycle.Event.ON_DESTROY) {
                // 判斷是否因為配置更改導致的destroy
                if (!isChangingConfigurations()) {
                    getViewModelStore().clear();
                }
            }
        }
    });

這里的onRetainNonConfigurationInstance方法再說下,是會在Activity因為配置改變而被銷毀時被呼叫,跟onSaveInstanceState方法呼叫時機比較相像,不同的是onSaveInstanceState保存的是Bundle,Bundle是有型別限制和大小限制的,而且需要在主執行緒進行序列號,而onRetainNonConfigurationInstance方法都沒有限制,所以更傾向于用它,

所以,到這里,第三個問題應該也可以回答了,2.0之前呢,都是通過他們創建了一個空的fragment,然后跟隨這個fragment的生命周期,2.0之后呢,是因為不管是Activity或者Fragment,都實作了LifecycleOwner介面,所以ViewModel是可以通過Lifecycles感知到他們的生命周期,從而進行實體管理的,

ViewModelScope了解嗎

這里主要就是考ViewModel和其他一些組件的關系了,關于協程,之前也專門說過一篇,主要用作執行緒切換,如果在多個協程中,需要停止某些任務,就必須對這些協程進行管理,一般是加入一個CoroutineScope,如果需要取消協程,就可以去取消這個CoroutineScope,他所跟蹤的所有協程都會被取消,

GlobalScope.launch {
    longRunningFunction()
    anotherLongRunningFunction()
}

但是這種全域使用方法,是不被推薦使用的,如果要限定作用域的時候,一般推薦viewModelScope,

viewModelScope 是一個 ViewModel 的 Kotlin 擴展屬性,它能在ViewModel銷毀時 (onCleared() 方法呼叫時) 退出,所以只要使用了 ViewModel,就可以使用 viewModelScope 在 ViewModel 中啟動各種協程,而不用擔心任務泄漏,


class MyViewModel() : ViewModel() {

    fun initialize() {
        viewModelScope.launch {
            processBitmap()
        }
    }

    suspend fun processBitmap() = withContext(Dispatchers.Default) {
        // 在這里做耗時操作
    }

}

LiveData 是什么?

LiveData 是一種可觀察的資料存盤器類,與常規的可觀察類不同,LiveData 具有生命周期感知能力,意指它遵循其他應用組件(如 Activity、Fragment 或 Service)的生命周期,這種感知能力可確保 LiveData 僅更新處于活躍生命周期狀態的應用組件觀察者,

官方介紹如下,其實說的比較清楚了,主要作用在兩點:

  • 資料存盤器類,也就是一個用來存盤資料的類,

  • 可觀察,這個資料存盤類是可以觀察的,也就是比一般的資料存盤類多了這么一個功能,對于資料的變動能進行回應,

主要思想就是用到了觀察者模式思想,讓觀察者和被觀察者解耦,同時還能感知到資料的變化,所以一般被用到ViewModel中,ViewModel負責觸發資料的更新,更新會通知到LiveData,然后LiveData再通知活躍狀態的觀察者,

        var liveData = https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/MutableLiveData()

        liveData.observe(this, object : Observer {
            override fun onChanged(t: String?) {
            }
        })

        liveData.setVaile("xixi")
        //子執行緒呼叫
        liveData.postValue("test")

LiveData 為什么被設計出來,解決了什么問題?

LiveData作為一種觀察者模式設計思想,常常被和Rxjava一起比較,觀察者模式的最大好處就是事件發射的上游 和 接收事件的下游 互不干涉,大幅降低了互相持有的依賴關系所帶來的強耦合性

其次,LiveData還能無縫銜接到MVVM架構中,主要體現在其可以感知到Activity等生命周期,這樣就帶來了很多好處:

  • 不會發生記憶體泄漏
    觀察者會系結到 Lifecycle 物件,并在其關聯的生命周期遭到銷毀后進行自我清理,

  • 不會因 Activity 停止而導致崩潰
    如果觀察者的生命周期處于非活躍狀態(如回傳堆疊中的 Activity),則它不會接收任何 LiveData 事件,

  • 自動判斷生命周期并回呼方法
    如果觀察者的生命周期處于 STARTEDRESUMED狀態,則 LiveData 會認為該觀察者處于活躍狀態,就會呼叫onActive方法,否則,如果 LiveData 物件沒有任何活躍觀察者時,會呼叫 onInactive()方法,

說說LiveData原理,

說到原理,其實就是兩個方法:

  • 訂閱方法,也就是observe方法,通過該方法把訂閱者和被觀察者關聯起來,形成觀察者模式,

簡單看看原始碼:

    @MainThread
    public void observe(@NonNull LifecycleOwner owner, @NonNull Observer<? super T> observer) {
        assertMainThread("observe");
        //...
        LifecycleBoundObserver wrapper = new LifecycleBoundObserver(owner, observer);
        ObserverWrapper existing = mObservers.putIfAbsent(observer, wrapper);
        if (existing != null && !existing.isAttachedTo(owner)) {
            throw new IllegalArgumentException("Cannot add the same observer"
                    + " with different lifecycles");
        }
        if (existing != null) {
            return;
        }
        owner.getLifecycle().addObserver(wrapper);
    }

      public V putIfAbsent(@NonNull K key, @NonNull V v) {
        Entry<K, V> entry = get(key);
        if (entry != null) {
            return entry.mValue;
        }
        put(key, v);
        return null;
    }

這里putIfAbsent方法是講生命周期相關的wrapper和觀察者observer作為key和value存到了mObservers中,

  • 回呼方法,也就是onChanged方法,通過改變存盤值,來通知到觀察者也就是呼叫onChanged方法,從改變存盤值方法setValue看起:
@MainThread
protected void setValue(T value) {
    assertMainThread("setValue");
    mVersion++;
    mData = https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/value;
    dispatchingValue(null);
}


private void dispatchingValue(@Nullable ObserverWrapper initiator) {
    //...
    do {
        mDispatchInvalidated = false;

        if (initiator != null) {
            considerNotify(initiator);
            initiator = null;
        } else {
            for (Iterator, ObserverWrapper>> iterator =
                    mObservers.iteratorWithAdditions(); iterator.hasNext(); ) {
                considerNotify(iterator.next().getValue());
                if (mDispatchInvalidated) {
                    break;
                }
            }
        }
    } while (mDispatchInvalidated);
    mDispatchingValue = false;
}


private void considerNotify(ObserverWrapper observer) {
    if (!observer.mActive) {
        return;
    }
    // Check latest state b4 dispatch. Maybe it changed state but we didn't get the event yet.
    //
    // we still first check observer.active to keep it as the entrance for events. So even if
    // the observer moved to an active state, if we've not received that event, we better not
    // notify for a more predictable notification order.
    if (!observer.shouldBeActive()) {
        observer.activeStateChanged(false);
        return;
    }
    if (observer.mLastVersion >= mVersion) {
        return;
    }
    observer.mLastVersion = mVersion;
    //noinspection unchecked
    observer.mObserver.onChanged((T) mData);
}

這一套下來邏輯還是比較簡單的,遍歷剛才的map——mObservers,然后找到觀察者observer,如果觀察者不在活躍狀態(活躍狀態,也就是可見狀態,處于 STARTED 或 RESUMED狀態),則直接回傳,不去通知,否則正常通知到觀察者的onChanged方法,

當然,如果想任何時候都能監聽到,都能獲取回呼,呼叫observeForever方法即可,

依賴注入是啥?為什么需要她?

簡單的說,依賴注入就是內部的類在外部實體化了,也就是不需要自己去做實體化作業了,而是交給外部容器來完成,最后注入到呼叫者這邊,形成依賴注入,

舉個例子:
Activity中有一個user類,正常情況下要使用這個user肯定是需要實體化它,不然他是個空值,但是用了依賴注入后,就不需要在Activity內部再去實體化,就可以直接使用它了,


@AndroidEntryPoint
class MainActivity : BaseActivity() {
    @Inject
    lateinit var user: User
}

這個user就可以直接使用了,是不是有點神奇,都不需要手動依賴了,當然代碼沒寫完,后面再去完善,只是表達了這么一個意思,也就是依賴注入的含義,

那么這種由外部容器來實體化物件的方式到底有什么好處呢?最大的好處就是減少了手動依賴,對類進行了解耦,具體主要有以下幾點:

  • 依賴注入庫會自動釋放不再使用的物件,減少資源的過度使用,
  • 在配置 scopes范圍內,可重用依賴項和創建的實體,提高代碼的可重用性,減少了很多模板代碼,
  • 代碼變得更具可讀性,
  • 易于構建物件,
  • 撰寫低耦合代碼,更容易測驗,

Hilt是啥,怎么用?

很明顯,Hilt就是一個依賴注入庫,一個封裝了Dagger,在Dagger的基礎上進行構建的一個依賴注入庫,Dagger我們都知道是一個早期的依賴注入庫,但確實不好用,需要配置很多東西,那么Hilt簡單到哪了呢?我們繼續完善上面的例子:

@HiltAndroidApp
public class MainApplication extends Application {
}

@AndroidEntryPoint
class HiltActivitiy : AppCompatActivity() {

    @Inject
    lateinit var user: UserData

    override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
        super.onCreate(savedInstanceState)

        showToast(user.name)
    }
}


data class UserData(var name: String) {
    @Inject
    constructor() : this("bob")
}

說下幾個注釋的含義:

  • @HiltAndroidApp,所有使用Hilt的App必須包含一個使用 @HiltAndroidApp 注解的 Application,相當于Hilt的初始化,會觸發Hilt代碼的生成,
  • @AndroidEntryPoint,用于提供類的依賴,也就是代表這個類會用到注入的實體,
  • @Inject,這個注解是用來告訴 Hilt 如何提供該類的實體,它常用于建構式、非私有欄位、方法中,

Hilt支持哪些類的依賴注入,

1) 如果是 Hilt 支持的 Android 組件,直接使用 @AndroidEntryPoint注解即可,比如Activity,Fragment,Service等等,

  • 如果是ComponentActivity的子類Activity,那么直接使用@AndroidEntryPoint就可以了,比如上面的例子,
  • 如果是其他的Android類,必須在它依賴的Android類添加同樣的注解,例如在 Fragment 中添加@AndroidEntryPoint注解,必須在Fragment依賴的Activity上也添加@AndroidEntryPoint注解,

2)如果是需要注入第三方的依賴,可以使用@Module注解,使用 @Module注解的普通類,在其中創建第三方依賴的物件,比如獲取okhttp的實體

@Module
@InstallIn(ApplicationComponent::class)
object NetworkModule {

    /**
     * @Provides 
     * @Singleton 提供單例
     */
    @Provides
    @Singleton
    fun provideOkHttpClient(): OkHttpClient {
        return OkHttpClient.Builder()
            .build()
    }

}

這里又有幾個新的注解了:

  • @Module,用于創建依賴類的物件
  • @InstallIn,使用 @Module 注入的類,需要使用 @InstallIn 注解指定 module 的范圍,例如使用 @InstallIn(ActivityComponent::class) 注解的 module 會系結到 activity 的生命周期上,
  • @Provides,用于被 @Module注解標記類的內部的方法,并提供依賴項物件,
  • @Singleton,提供單例

3)為ViewModel提供的專門的注解

@ViewModelInject,在Viewmodel物件的建構式中使用 @ViewModelInject 注解可以提供一個 ViewModel,

class HiltViewModel @ViewModelInject constructor() : ViewModel() {}

private val mHitViewModule: HiltViewModel by viewModels()

說說DNS,以及存在的問題

之前看過我說的網路問題應該知道DNS用來做域名決議作業的,當輸入一個域名后,需要把域名轉化為IP地址,這個轉換程序就是DNS決議

但是傳統的DSN決議會有一些問題,比如:

  • 域名快取問題
    本地做一個快取,直接回傳快取資料,可能會導致全域負載均衡失敗,因為上次進行的快取,不一定是這次離客戶最近的地方,可能會繞遠路,

  • 域名轉發問題
    如果是A運營商將決議的請求轉發給B運營商,B去權威DNS服務器查詢的話,權威服務器會認為你是B運營商的,就回傳了B運營商的網站地址,結果每次都會跨運營商,

  • 出口NAT問題
    做了網路地址轉化后,權威的DNS服務器,沒法通過地址來判斷客戶到底是哪個運營商,極有可能誤判運營商,導致跨運營商訪問,

  • 域名更新問題
    本地DNS服務器是由不同地區,不同運營商獨立部署的,對域名決議快取的處理上,有區別,有的會偷懶忽略決議結果TTL的時間限制,導致服務器沒有更新新的ip而是指向舊的ip,

  • 決議延遲
    DNS的查詢程序需要遞回遍歷多個DNS服務器,才能獲得最終結果,可能會帶來一定的延時,

  • 域名劫持
    DNS域名決議服務器有可能會被劫持,或者被偽造,那么正常的訪問就會被決議到錯誤的地址,

  • 不可靠
    由于DNS決議是運行在UDP協議之上的,而UDP我之前也說過是一種不可靠的協議,他的優勢在于實時性,但是有丟包的可能,

這些問題不僅會讓訪問速度變慢,還有可能會導致訪問例外,訪問頁面被替換等等,

怎么優化DNS決議

  • 安全優化

總之DNS還是會有各種問題吧,怎么解決呢?就是用HTTPDNS

HTTPDNS是一個新概念,他會繞過傳統的運營商DNS服務器,不走傳統的DNS決議,而是換成HTTP協議,直接通過HTTP協議進行請求某個DNS服務器集群,獲取地址,

  • 由于繞過了運營商,所以可以避免域名被劫持,
  • 它是基于訪問的來源ip,所以能獲得更準確的決議結果
  • 會有預決議決議快取等功能,所以決議延遲也很小

所以首先的優化,針對安全方面,就是要替換成HTTPDNS決議方式,就要借用阿里云和騰訊云等服務,但是這些服務可不是免費的,有沒有免費的呢?有的,七牛云的 happy-dns,添加依賴庫,然后去實作okhttp的DNS介面即可,簡單寫個例子:


//匯入庫
    implementation 'com.qiniu:happy-dns:0.2.13'
    implementation 'com.qiniu.pili:pili-android-qos:0.8'


//實作DNS介面
public class HttpDns implements Dns {

    private DnsManager dnsManager;

    public HttpDns() {
        IResolver[] resolvers = new IResolver[1];
        try {
            resolvers[0] = new Resolver(InetAddress.getByName("119.29.29.29"));
            dnsManager = new DnsManager(NetworkInfo.normal, resolvers);
        } catch (UnknownHostException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public List<InetAddress> lookup(String hostname) throws UnknownHostException {
        if (dnsManager == null)  //當構造失敗時使用默認決議方式
            return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);

        try {
            String[] ips = dnsManager.query(hostname);  //獲取HttpDNS決議結果
            if (ips == null || ips.length == 0) {
                return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
            }

            List<InetAddress> result = new ArrayList<>();
            for (String ip : ips) {  //將ip地址陣列轉換成所需要的物件串列
                result.addAll(Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(ip)));
            }
            //在回傳result之前,我們可以添加一些其他自己知道的IP
            return result;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //當有例外發生時,使用默認決議
        return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
    }
}


//替換okhttp的dns決議
OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder().dns(new HttpDns()).build();

  • 速度優化

如果在測驗環境,其實我們可以直接配置ip白名單,然后跳過DNS決議流程,直接獲取ip地址,比如:

    private static class TestDNS implements Dns{
        @Override
        public List<InetAddress> lookup(@NotNull String hostname) throws UnknownHostException {
            if ("www.test.com".equalsIgnoreCase(hostname)){
                InetAddress byAddress=InetAddress.getByAddress(hostname,new byte[]{(byte)192,(byte)168,1,1});
                return Collections.singletonList(byAddress);
            }else {
                return Dns.SYSTEM.lookup(hostname);
            }
        }
    }

DNS決議超時怎么辦

當我們在用OKHttp做網路請求時,如果網路設備切換路由,訪問網路出現長時間無回應,很久之后會拋出 UnknownHostException,雖然我們在OkHttp中設定了connectTimeout超時時間,但是它其實對DNS的決議是不起作用的,

這種情況我們就需要在自定義的Dns類中做超時判斷:

public class TimeDns implements Dns {
    private long timeout;

    public TimeDns(long timeout) {
        this.timeout = timeout;
    }

    @Override
    public List<InetAddress> lookup(final String hostname) throws UnknownHostException {
        if (hostname == null) {
            throw new UnknownHostException("hostname == null");
        } else {
            try {
                FutureTask<List<InetAddress>> task = new FutureTask<>(
                        new Callable<List<InetAddress>>() {
                            @Override
                            public List<InetAddress> call() throws Exception {
                                return Arrays.asList(InetAddress.getAllByName(hostname));
                            }
                        });
                new Thread(task).start();
                return task.get(timeout, TimeUnit.MILLISECONDS);
            } catch (Exception var4) {
                UnknownHostException unknownHostException =
                        new UnknownHostException("Broken system behaviour for dns lookup of " + hostname);
                unknownHostException.initCause(var4);
                throw unknownHostException;
            }
        }
    }
}

//替換okhttp的dns決議
OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder().dns(new TimeDns(5000)).build();

注解是什么?有哪些元注解

注解,在我看來它是一種資訊描述,不影響代碼執行,但是可以用來配置一些代碼或者功能,

常見的注解比如@Override,代表重寫方法,看看它是怎么生成的:

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {
}

可以看到Override被@interface所修飾,代表注解,同時上方還有兩個注解@Target和@Retention,這種修飾注解的注解叫做元注解,很好理解吧,就是最基本的注解唄,java中一共有四個元注解:

  • @Target:表示注解物件的作用范圍,
  • @Retention:表示注解保留的生命周期
  • @Inherited:表示注解型別能被類自動繼承,
  • @Documented:表示含有該注解型別的元素(帶有注釋的)會通過javadoc或類似工具進行檔案化,

具體說下這幾個元注解都是怎么用的

  • @Target

target,表示注解物件的作用范圍,比如Override注解所標示的就是ElementType.METHOD,即所作用的范圍是方法范圍,也就是只能在方法頭上加這個注解,另外還有以下幾個修飾范圍引數:

  • TYPE:類、介面、列舉、注解型別,
  • FIELD:類成員(構造方法、方法、成員變數),
  • METHOD:方法,
  • PARAMETER:引數,
  • CONSTRUCTOR:構造器,
  • LOCAL_VARIABLE:區域變數,
  • ANNOTATION_TYPE:注解,
  • PACKAGE:包宣告,
  • TYPE_PARAMETER:型別引數,
  • TYPE_USE:型別使用宣告,

比如ANNOTATION_TYPE就是表示該注解的作用范圍就是注解,哈哈,有點繞吧,看看Target注解的代碼:

@Documented
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.ANNOTATION_TYPE)
public @interface Target {
    /**
     * @return an array of the kinds of elements an annotation type
     * can be applied to
     */
    ElementType[] value();
}

帶了一個ElementType型別的引數,也就是上面說到的作用范圍引數,另外還被Target注解修飾了,傳的引數就是ANNOTATION_TYPE,也就是我注解我自己,我設定我自己的作用范圍是注解,大家自己繞一下,,

  • @Retention

表示注解保留的生命周期,或者說表示該注解所保留的時長,主要有以下幾個可選引數:

  • SOURCE:僅存在Java源檔案,經過編譯器后便丟棄相應的注解,適用于一些檢查性的操作,比如@Override,

  • CLASS:編譯class檔案時生效,存在Java源檔案,以及經編譯器后生成的Class位元組碼檔案,但在運行時VM不再保留注釋,這個也是默認的引數,適用于在編譯時進行一些預處理操作,比如ButterKnife的@BindView,可以在編譯時生成一些輔助的代碼或者完成一些功能,

  • RUNTIME:存在源檔案、編譯生成的Class位元組碼檔案,以及保留在運行時VM中,可通過反射性地讀取注解,適用于一些需要運行時動態獲取注解資訊,類似反射獲取注解等,

  • @Inherited

表示注解型別能被類自動繼承,這里需要注意兩點:

  • ,也就是說只有在類集成關系中,子類才會集成父類使用的注解中被@Inherited所修飾的那個注解,其他的介面集成關系,類實作介面關系中,都不會存在自動繼承注解,

  • 自動繼承,也就是說如果父類有@Inherited所修飾的那個注解,那么子類不需要去寫這個注解,就會自動有了這個注解,

還是看個例子:

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
@Inherited
public @interface MyInheritedAnnotation {
	//注解1,有Inherited注解修飾
}

@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
@Target(ElementType.TYPE)
public @interface MyAnnotation {
	//注解2,沒有Inherited注解修飾
}


@MyInheritedAnnotation
@MyAnnotation
public class BaseClass {
	//父類,有以上兩個注解
}
 
public class ExtendClass extends BaseClass  {

	//子類會繼承父類的MyInheritedAnnotation注解,
	//而不會繼承MyAnnotation注解
}


  • @Documented

表示擁有該注解的元素可通過javadoc此類的工具進行檔案化,也就是說生成JavaAPI檔案的時候會被寫進檔案中,

注解可以用來做什么

主要有以下幾個用處:

  • 降低專案的耦合度,
  • 自動完成一些規律性的代碼
  • 自動生成java代碼,減輕開發者的作業量,

序列化指的是什么?有什么用

序列化指的是講物件變成有序的位元組流,變成位元組流之后才能進行傳輸存盤等一系列操作,
反序列化就是序列化的相反操作,也就是把序列化生成的位元組流轉為我們記憶體的物件,

介紹下Android中兩種序列化介面

  • Serializable

Java提供的一個序列化介面,是一個空介面,專門為物件提供序列化和反序列化操作,具體使用如下:

public class User implements Serializable {
    private static final long serialVersionUID=519067123721561165l;
    
    private int id;

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

實作Serializable介面,宣告一個serialVersionUID

到這里可能有人就問了,不對啊,平時沒有這個serialVersionUID啊,沒錯,serialVersionUID不是必須的,因為不寫的話,系統會自動生成這個變數,它有什么用呢?當序列化的時候,系統會把當前類的serialVersionUID寫入序列化的檔案中,當反序列化的時候會去檢測這個serialVersionUID,看他是否和當前類的serialVersionUID一致,一樣則可以正常反序列化,如果不一樣就會報錯了,

所以這個serialVersionUID就是序列化和反序列化程序中的一個標識,代表一致性,不加的話會有什么影響?如果我們序列化后,改動了這個類的某些成員變數,那么serialVersionUID就會改變,這時候再拿之前序列化的資料來反序列化就會報錯,所以如果我們手動指定serialVersionUID就能保證最大限度來恢復資料,

  • Parcelable

Android自帶的介面,使用起來要麻煩很多:需要實作Parcelable介面,重寫describeContents(),writeToParcel(Parcel dest, @WriteFlags int flags),并添加一個靜態成員變數CREATOR并實作Parcelable.Creator介面

public class User implements Parcelable {
    
    private int id;

    protected User(Parcel in) {
        id = in.readInt();
    }

    @Override
    public void writeToParcel(Parcel dest, int flags) {
        dest.writeInt(id);
    }

    @Override
    public int describeContents() {
        return 0;
    }

    public static final Creator<User> CREATOR = new Creator<User>() {
        @Override
        public User createFromParcel(Parcel in) {
            return new User(in);
        }

        @Override
        public User[] newArray(int size) {
            return new User[size];
        }
    };

    public int getId() {
        return id;
    }

    public void setId(int id) {
        this.id = id;
    }
}

  • createFromParcel,User(Parcel in) ,代表從序列化的物件中創建原始物件
  • newArray,代表創建指定長度的原始物件陣列
  • writeToParcel,代表將當前物件寫入到序列化結構中,
  • describeContents,代表回傳當前物件的內容描述,如果還有檔案描述符,回傳1,否則回傳0,

兩者有什么區別,該怎么使用選擇

Serializable是Java提供的序列化介面,使用簡單但是開銷很大,序列化和反序列化程序都需要大量I/O操作,
Parcelable是Android中提供的,也是Android中推薦的序列化方式,雖然使用麻煩,但是效率很高,

所以,如果是記憶體序列化層面,那么還是建議Parcelable,因為他效率會比較高,
如果是網路傳輸和存盤磁盤情況,就推薦Serializable,因為序列化方式比較簡單,而且Parcelable不能保證,當外部條件發生變化時資料的連續性,

  • Serializable

Serializable的實質其實是是把Java物件序列化為二進制檔案,然后就能在行程之間傳遞,并且用于網路傳輸或者本地存盤等一系列操作,因為他的本質就存盤了檔案,可以看看原始碼:


private void writeObject0(Object obj, boolean unshared)
    throws IOException
{
    ...
    try {
     
        Object orig = obj;
        Class<?> cl = obj.getClass();
        ObjectStreamClass desc;
       
        desc = ObjectStreamClass.lookup(cl, true);
   
        if (obj instanceof Class) {
            writeClass((Class) obj, unshared);
        } else if (obj instanceof ObjectStreamClass) {
            writeClassDesc((ObjectStreamClass) obj, unshared);
        // END Android-changed:  Make Class and ObjectStreamClass replaceable.
        } else if (obj instanceof String) {
            writeString((String) obj, unshared);
        } else if (cl.isArray()) {
            writeArray(obj, desc, unshared);
        } else if (obj instanceof Enum) {
            writeEnum((Enum<?>) obj, desc, unshared);
        } else if (obj instanceof Serializable) {
            writeOrdinaryObject(obj, desc, unshared);
        } else {
            if (extendedDebugInfo) {
                throw new NotSerializableException(
                    cl.getName() + "\n" + debugInfoStack.toString());
            } else {
                throw new NotSerializableException(cl.getName());
            }
        }
    } 
    ...
}


private void writeOrdinaryObject(Object obj,
                                     ObjectStreamClass desc,
                                     boolean unshared)
        throws IOException
    {
        ...
        try {
            desc.checkSerialize();
            
            //寫入二進制檔案,普通物件開頭的魔數0x73
            bout.writeByte(TC_OBJECT);
            //寫入對應的類的描述符,見底下原始碼
            writeClassDesc(desc, false);
            
            handles.assign(unshared ? null : obj);
            if (desc.isExternalizable() && !desc.isProxy()) {
                writeExternalData((Externalizable) obj);
            } else {
                writeSerialData(obj, desc);
            }
        } finally {
            if (extendedDebugInfo) {
                debugInfoStack.pop();
            }
        }
    }

    public long getSerialVersionUID() {
        // 如果沒有定義serialVersionUID,序列化機制就會呼叫一個函式根據類內部的屬性等計算出一個hash值
        if (suid == null) {
            suid = AccessController.doPrivileged(
                new PrivilegedAction<Long>() {
                    public Long run() {
                        return computeDefaultSUID(cl);
                    }
                }
            );
        }
        return suid.longValue();
    }

可以看到是通過反射獲取物件以及物件屬性的相關資訊,然后將資料寫到了一個二進制檔案,并且寫入了序列化協議版本等等,
而獲取·serialVersionUID·的邏輯也體現出來,如果id為空則會生成計算一個hash值,

  • Parcelable

Parcelable的存盤是通過Parcel存盤到記憶體的,簡單地說,Parcel提供了一套機制,可以將序列化之后的資料寫入到一個共享記憶體中,其他行程通過Parcel可以從這塊共享記憶體中讀出位元組流,并反序列化成物件,

這其中實際又是通過native方法實作的,具體邏輯我就沒有去分析了,如果有大神朋友可以在評論區決議下,

當然,Parcelable也是可以持久化的,涉及到Parcel中的unmarshallmarshall方法, 這里簡單貼一下代碼:

protected void saveParce() {
        FileOutputStream fos;
        try {
            fos = getApplicationContext().openFileOutput(TAG,
                    Context.MODE_PRIVATE);
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(fos);
            Parcel parcel = Parcel.obtain();
            parcel.writeParcelable(new ParceData(), 0);

            bos.write(parcel.marshall());
            bos.flush();
            bos.close();
            fos.flush();
            fos.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    protected void loadParce() {
        FileInputStream fis;
        try {
            fis = getApplicationContext().openFileInput(TAG);
            byte[] bytes = new byte[fis.available()];
            fis.read(bytes);
            Parcel parcel = Parcel.obtain();
            parcel.unmarshall(bytes, 0, bytes.length);
            parcel.setDataPosition(0);

            ParceData data = https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/parcel.readParcelable(ParceData.class.getClassLoader());
            fis.close();

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

序列化總結

1)對于記憶體序列化方面建議用Parcelable,為什么呢?

  • 因為Serializable是存盤了一個二進制檔案,所以會有頻繁的IO操作,消耗也比較大,而且用到了大量反射,反射操作也是耗時的,相比之下Parcelable就要效率高很多,

2)對于資料持久化還是建議用Serializable,為什么呢?

  • 首先,Serializable本身就是存盤到二進制檔案,所以用于持久化比較方便,而Parcelable序列化是在記憶體中操作,如果行程關倍訓者重啟的時候,記憶體中的資料就會消失,那么Parcelable序列化用來持久化就有可能會失敗,也就是資料不會連續完整,而且Parcelable還有一個問題是兼容性,每個Android版本可能內部實作都不一樣,知識用于記憶體中也就是傳遞資料的話是不影響的,但是如果持久化可能就會有問題了,低版本的資料拿到高版本可能會出現兼容性問題, 所以還是建議用Serializable進行持久化,

3)Parcelable一定比Serializable快嗎?

  • 有個比較有趣的例子是:當序列化一個超級大的物件圖表(表示通過一個物件,擁有通過某路徑能訪問到其他很多的物件),并且每個物件有10個以上屬性時,并且Serializable實作了writeObject()以及readObject(),在平均每臺安卓設備上,Serializable序列化速度大于Parcelable 3.6倍,反序列化速度大于1.6倍.

具體原因就是因為Serilazable的實作方式中,是有快取的概念的,當一個物件被決議過后,將會快取在HandleTable中,當下一次決議到同一種型別的物件后,便可以向二進制流中,寫入對應的快取索引即可,但是對于Parcel來說,沒有這種概念,每一次的序列化都是獨立的,每一個物件,都當作一種新的物件以及新的型別的方式來處理,

LruCache介紹

LruCache 是Android3.1提供的一個快取類,用于資料快取,一般用于圖片的記憶體快取,Lru的英文是Least Recently Used,也就是近期最少使用演算法,核心思想是當快取滿時,會優先淘汰那些近期最少使用的快取物件,

當我們進行網路加載圖片的時候,肯定要對圖片進行快取,這樣下次加載圖片就可以直接從快取中取,三級快取大家應該都比較熟悉,記憶體,硬碟和網路,所以一般要進行記憶體快取和硬碟快取,其中記憶體快取就是用的LruCache,

LruCache使用

public class MyImageLoader {
    private LruCache<String, Bitmap> mLruCache;

    public MyImageLoader() {
        int maxMemory = (int) (Runtime.getRuntime().maxMemory())/1024;
        int cacheSize = maxMemory / 8;
        mLruCache = new LruCache<String, Bitmap>(cacheSize) {
            @Override
            protected int sizeOf(String key, Bitmap value) {
                return value.getRowBytes()*value.getHeight()/1024;
            }
        };

    }

    /**
     * 添加圖片快取
     */
    public void addBitmap(String key, Bitmap bitmap) {
            mLruCache.put(key, bitmap);
    }

    /**
     * 從快取中獲取圖片
     *
     */
    public Bitmap getBitmap(String key) {
        return mLruCache.get(key);
    }

}

使用方法如上,只需要提供快取的總容量大小并重寫sizeOf方法計算快取物件大小即可,這里總容量的大小也是通用方法,即行程可用記憶體的1/8,單位kb,然后就可以使用put方法來添加快取物件,get方法來獲取快取物件,

LruCache原理

原理其實也很簡單,就是用到了LRU演算法,內部使用LinkedHashMap 進行存盤,在快取滿了之后,會將最近最少使用的元素移除,怎么保證找到這個最近最少的元素呢?就是每次使用get方法訪問了元素或者增加了一個元素,就把元素移動到LinkedHashMap的尾部,這樣第一個元素就是最不經常使用的元素,在容量滿了之后就可以將它移除,

簡單看看原始碼:


 public LruCache(int maxSize) {
       if (maxSize <= 0) {
           throw new IllegalArgumentException("maxSize <= 0");
       }
       this.maxSize = maxSize;
       this.map = new LinkedHashMap<K, V>(0, 0.75f, true);
   }

   public final V put(K key, V value) {
       if (key == null || value =https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/= null) {
           throw new NullPointerException("key == null || value =https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/= null");
       }

       V previous; //查找是否已經存在key對應的元素
       synchronized (this) {
           putCount++;
           //計算entry的大小
           size += safeSizeOf(key, value); 
           previous = map.put(key, value);
           if (previous != null) {
             //如果之前存在,這先減去之前那個entry所占用的記憶體大小
               size -= safeSizeOf(key, previous);
           }
       }

       if (previous != null) {
       //如果之前存在則呼叫entryRemoved回呼子類重寫的此方法,做一些處理
           entryRemoved(false, key, previous, value);
       }
       //根據最大的容量,計算是否需要淘汰掉最不常使用的entry
       trimToSize(maxSize);
       return previous;
   }


    public final V get(K key) {
      if (key == null) {
          throw new NullPointerException("key == null");
      }

      V mapValue;
      //根據key來查詢符合條件的etnry
      synchronized (this) {
          mapValue = https://www.cnblogs.com/jimuzz/archive/2020/12/02/map.get(key);
          if (mapValue != null) {
              hitCount++;
              return mapValue;
          }
          missCount++;
      }

      /*
       * Attempt to create a value. This may take a long time, and the map
       * may be different when create() returns. If a conflicting value was
       * added to the map while create() was working, we leave that value in
       * the map and release the created value.
       */

      V createdValue = create(key);
      if (createdValue == null) {
          return null;
      }

      synchronized (this) {
          createCount++;
          //mapValue回傳的是已經存在相同key的entry
          mapValue = map.put(key, createdValue);

          if (mapValue != null) {
              // There was a conflict so undo that last put
              map.put(key, mapValue);
          } else {
              size += safeSizeOf(key, createdValue);
          }
      }

      if (mapValue != null) {
          entryRemoved(false, key, createdValue, mapValue);
          return mapValue;
      } else {
          trimToSize(maxSize);
          return createdValue;
      }
  }


其實可以看到,LruCache類本身做的事情不多,限定了快取map的大小,然后利用了LinkHashMap完成了LRU的快取策略,所以主要的實作LRU邏輯部分還是在LinkHashMap中,LinkedHashMap是hashmap和鏈表的結合體,通過鏈表來記錄元素的順序和鏈接關系,通過HashMap來存盤資料,它可以控制元素的被遍歷時候輸出的順序,他是一個雙向鏈表,上面說過他會把最近訪問的元素放到佇列的尾部,有興趣的可以看看LinkHashMap的原始碼,

Activity從創建到我們看到界面,發生了哪些事

  • 首先是通過setContentView加載布局,這其中創建了一個DecorView,然后根據然后根據activity設定的主題(theme)或者特征(Feature)加載不同的根布局檔案,最后再通過inflate方法加載layoutResID資源檔案,其實就是決議了xml檔案,根據節點生成了View物件,流程圖:

加載布局流程

  • 其次就是進行view繪制到界面上,這個程序發生在handleResumeActivity方法中,也就是觸發onResume的方法,在這里會創建一個ViewRootImpl物件,作為DecorView的parent然后對DecorView進行測量布局和繪制三大流程,流程圖:

繪制流程

Activity、PhoneWindow、DecorView、ViewRootImpl 的關系?

  • PhoneWindow是Window 的唯一子類,每個Activity都會創建一個PhoneWindow物件,你可以理解它為一個視窗,但不是真正的可視視窗,而是一個管理類,是Activity和整個View系統互動的介面,是Activity和View互動系統的中間層,

  • DecorView是PhoneWindow的一個內部類,是整個View層級的最頂層,一般包括標題欄和內容欄兩部分,會根據不同的主題特性調整不同的布局,它是在setContentView方法中被創建,具體點來說是在PhoneWindow的installDecor方法中被創建,

  • ViewRootImpl是DecorView的parent,用來控制View的各種事件,在handleResumeActivity方法中被創建,

requestLayout和invalidate

  • requestLayout方法是用來觸發繪制流程,他會會一層層呼叫 parent 的 requestLayout,一直到最上層也就是ViewRootImpl的requestLayout,這里也就是判斷執行緒的地方了,最后會執行到performMeasure -> performLayout -> performDraw 三個繪制流程,也就是測量——布局——繪制,
    @Override
    public void requestLayout() {
        if (!mHandlingLayoutInLayoutRequest) {
            checkThread();
            mLayoutRequested = true;
            scheduleTraversals();//執行繪制流程
        }
    }

其中performMeasure方法會執行到View的measure方法,用來測量大小,performLayout方法會執行到view的layout方法,用來計算位置,performDraw方法需要注意下,他會執行到view的draw方法,但是并不一定會進行繪制,只有只有 flag 被設定為 PFLAG_DIRTY_OPAQUE 才會進行繪制,

  • invalidate方法也是用來觸發繪制流程,主要表現就是會呼叫draw()方法,雖然他也會走到scheduleTraversals方法,也就是會走到三大流程,但是View會通過mPrivateFlags來判斷是否進行onMeasure和onLayout操作,而在用invalidate方法時,更新了mPrivateFlags,所以不會進行measure和layout,同時他也會設定Flag為PFLAG_DIRTY_OPAQUE,所以肯定會執行onDraw方法,

private void invalidateRectOnScreen(Rect dirty) {
        final Rect localDirty = mDirty;
        //...
        if (!mWillDrawSoon && (intersected || mIsAnimating)) {
            scheduleTraversals();//執行繪制流程
        }
    }

最后看一下scheduleTraversals方法中三大繪制流程邏輯,是不是我們之前說的那樣,FORCE_LAYOUT標志才會onMeasure和onLayout,PFLAG_DIRTY_OPAQUE標志才會onDraw:


  public final void measure(int widthMeasureSpec, int heightMeasureSpec) {
    final boolean forceLayout = (mPrivateFlags & PFLAG_FORCE_LAYOUT) == PFLAG_FORCE_LAYOUT;
    // 只有mPrivateFlags為PFLAG_FORCE_LAYOUT的時候才會進行onMeasure方法
    if (forceLayout || needsLayout) {
      onMeasure(widthMeasureSpec, heightMeasureSpec);
    }

    // 設定 LAYOUT_REQUIRED flag
    mPrivateFlags |= PFLAG_LAYOUT_REQUIRED;
  }


  public void layout(int l, int t, int r, int b) {
    ...
    //判斷標記位為PFLAG_LAYOUT_REQUIRED的時候才進行onLayout方法
    if (changed || (mPrivateFlags & PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) == PFLAG_LAYOUT_REQUIRED) {
        onLayout(changed, l, t, r, b);
    	}
	}



public void draw(Canvas canvas) {
    final int privateFlags = mPrivateFlags;
    // flag 是 PFLAG_DIRTY_OPAQUE 則需要繪制
    final boolean dirtyOpaque = (privateFlags & PFLAG_DIRTY_MASK) == PFLAG_DIRTY_OPAQUE &&
            (mAttachInfo == null || !mAttachInfo.mIgnoreDirtyState);
    mPrivateFlags = (privateFlags & ~PFLAG_DIRTY_MASK) | PFLAG_DRAWN;
    if (!dirtyOpaque) {
        drawBackground(canvas);
    }
    if (!dirtyOpaque) onDraw(canvas);
    // 繪制 Child
    dispatchDraw(canvas);
    // foreground 不管 dirtyOpaque 標志,每次都會繪制
    onDrawForeground(canvas);
}	


參考文章中有一段總結挺好的:

雖然兩者都是用來觸發繪制流程,但是在measure和layout程序中,只會對 flag 設定為 FORCE_LAYOUT 的情況進行重新測量和布局,而draw方法中只會重繪flag為 dirty 的區域,requestLayout 是用來設定FORCE_LAYOUT標志,invalidate 用來設定 dirty 標志,所以 requestLayout 只會觸發 measure 和 layout,invalidate 只會觸發 draw,

系統為什么提供Handler

  • 這點大家應該都知道一些,就是為了切換執行緒,主要就是為了解決在子執行緒無法訪問UI的問題,

那么為什么系統不允許在子執行緒中訪問UI呢?

  • 因為Android的UI控制元件不是執行緒安全的,所以采用單執行緒模型來處理UI操作,通過Handler切換UI訪問的執行緒即可,

那么為什么不給UI控制元件加鎖呢?

  • 因為加鎖會讓UI訪問的邏輯變得復雜,而且會降低UI訪問的效率,阻塞執行緒執行,

Handler是怎么獲取到當前執行緒的Looper的

  • 大家應該都知道Looper是系結到執行緒上的,他的作用域就是執行緒,而且不同執行緒具有不同的Looper,也就是要從不同的執行緒取出執行緒中的Looper物件,這里用到的就是ThreadLocal

假設我們不知道有這個類,如果要完成這樣一個需求,從不同的執行緒獲取執行緒中的Looper,是不是可以采用一個全域物件,比如hashmap,用來存盤執行緒和對應的Looper?所以需要一個管理Looper的類,但是,執行緒中并不止這一個要存盤和獲取的資料,還有可能有其他的需求,也是跟執行緒所系結的,所以,我們的系統就設計出了ThreadLocal這種工具類,

ThreadLocal的作業流程是這樣的:我們從不同的執行緒可以訪問同一個ThreadLocal的get方法,然后ThreadLocal會從各自的執行緒中取出一個陣列,然后再陣列中通過ThreadLocal的索引找出對應的value值,具體邏輯呢,我們還是看看代碼,分別是ThreadLocal的get方法和set方法:

    public void set(T value) {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null)
            map.set(this, value);
        else
            createMap(t, value);
    } 
    
    ThreadLocalMap getMap(Thread t) {
        return t.threadLocals;
    }    
    
 	public T get() {
        Thread t = Thread.currentThread();
        ThreadLocalMap map = getMap(t);
        if (map != null) {
            ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this);
            if (e != null) {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                T result = (T)e.value;
                return result;
            }
        }
        return setInitialValue();
    }    
    

首先看看set方法,獲取到當前執行緒,然后取出執行緒中的threadLocals變數,是一個ThreadLocalMap類,然后將當前的ThreadLocal作為key,要設定的值作為value存到這個map中,

get方法就同理了,還是獲取到當前執行緒,然后取出執行緒中的ThreadLocalMap實體,然后從中取到當前ThreadLocal對應的值,

其實可以看到,操作的物件都是執行緒中的ThreadLocalMap實體,也就是讀寫操作都只限制在執行緒內部,這也就是ThreadLocal故意設計的精妙之處了,他可以在不同的執行緒進行讀寫資料而且執行緒之間互不干擾,

畫個圖方便理解記憶:

ThreadLocal.PNG

當MessageQueue 沒有訊息的時候,在干什么,會占用CPU資源嗎,

  • MessageQueue 沒有訊息時,便阻塞在 loop 的 queue.next() 方法這里,具體就是會呼叫到nativePollOnce方法里,最終呼叫到epoll_wait()進行阻塞等待,

這時,主執行緒會進行休眠狀態,也就不會消耗CPU資源,當下個訊息到達的時候,就會通過pipe管道寫入資料然后喚醒主執行緒進行作業,

這里涉及到阻塞和喚醒的機制叫做 epoll 機制

先說說檔案描述符和I/O多路復用

在Linux作業系統中,可以將一切都看作是檔案,而檔案描述符簡稱fd,當程式打開一個現有檔案或者創建一個新檔案時,內核向行程回傳一個檔案描述符,可以理解為一個索引值,

I/O多路復用是一種機制,讓單個行程可以監視多個檔案描述符,一旦某個描述符就緒(一般是讀就緒或寫就緒),能夠通知程式進行相應的讀寫操作

所以I/O多路復用其實就是一種監聽讀寫的通知機制,而Linux提供的三種 IO 復用方式分別是:select、poll 和 epoll ,而這其中epoll是性能最好的多路I/O就緒通知方法,

所以,這里用到的epoll其實就是一種I/O多路復用方式,用來監控多個檔案描述符的I/O事件,通過epoll_wait方法等待I/O事件,如果當前沒有可用的事件則阻塞呼叫執行緒,

Binder是什么

先借用神書《Android開發藝術探索》中的一段話:

直觀的說,Binder是一個類,實作了IBinder介面,

從IPC(Inter-Process Communication,行程間通信)角度來說,Binder是Android中一種跨行程通信方式,

還可以理解為一種虛擬的物理設備,它的設備驅動是/dev/binder,

從Android FrameWork角度來說,Binder是ServiceManager連接各種Manager(ActivityManager,WindowManager等等)和回應ManagerService的橋梁,

從Android應用層來說,Binder是客戶端和服務端進行通信的媒介,

挺多概念的是吧,其實就說了一件事,Binder就是用來行程間通信的,是一種IPC方式,后面所有的解釋都是Binder實際應用涉及到的內容,

不管是獲取其他的系統服務,亦或是服務端和客戶端的通信,都是源于Binder的行程間通信能力,

Binder通信程序和原理

首先,還是看一張圖,原圖也是出自神書中:

image

首先要明確的是客戶端行程是無法直接操作服務端中的類和方法的,因為不同行程直接是不共享資源的,所以客戶端這邊操作的只是服務端行程的一個代理物件,也就是一個服務端的類參考,也就是Binder參考,

總體通信流程就是:

  • 客戶端通過代理物件向服務器發送請求,
  • 代理物件通過Binder驅動發送到服務器行程
  • 服務器行程處理請求,并通過Binder驅動回傳處理結果給代理物件
  • 代理物件將結果回傳給客戶端,

再看看在我們應用中常常用到的作業模型,上圖:

image

這就是在應用層面我們常用的作業模型,通過ServiceManager去獲取各種系統行程服務,這里的通信程序如下:

  • 服務端跨行程的類都要繼承Binder類,所以也就是服務端對應的Binder物體,這個類并不是實際真實的遠程Binder物件,而是一個Binder參考(即服務端的類參考),會在Binder驅動里還要做一次映射,
  • 客戶端要呼叫遠程物件函式時,只需把資料寫入到Parcel,在呼叫所持有的Binder參考的transact()函式
  • transact函式執行程序中會把引數、識別符號(標記遠程物件及其函式)等資料放入到Client的共享記憶體,Binder驅動從Client的共享記憶體中讀取資料,根據這些資料找到對應的遠程行程的共享記憶體,
  • 然后把資料拷貝到遠程行程的共享記憶體中,并通知遠程行程執行onTransact()函式,這個函式也是屬于Binder類,
  • 遠程行程Binder物件執行完成后,將得到的寫入自己的共享記憶體中,Binder驅動再將遠程行程的共享記憶體資料拷貝到客戶端的共享記憶體,并喚醒客戶端執行緒,

所以通信程序中比較重要的就是這個服務端的Binder參考,通過它來找到服務端并與之完成通信,

看到這里可能有的人疑惑了,圖中執行緒池怎么沒用到啊?

  • 可以從第一張圖中看出,Binder執行緒池位于服務端,它的主要作用就是將每個業務模塊的Binder請求統一轉發到遠程Servie中去執行,從而避免了重復創建Service的程序,也就是服務端只有一個,但是可以處理多個不同客戶端的Binder請求,

在Android中的應用

Binder在Android中的應用除了剛才的ServiceManager,你還想到了什么呢?

  • 系統服務是用過getSystemService獲取的服務,內部也就是通過ServiceManager,例如四大組件的啟動調度等作業,就是通過Binder機制傳遞給ActivityManagerService,再反饋給Zygote,而我們自己平時應用中獲取服務也是通過getSystemService(getApplication().WINDOW_SERVICE)代碼獲取,
  • AIDL(Android Interface definition language),例如我們定義一個IServer.aidl檔案,aidl工具會自動生成一個IServer.java的java介面類(包含Stub,Proxy等內部類),
  • 前臺行程通過bindService系結后臺服務行程時,onServiceConnected(ComponentName name, IBinder service)傳回IBinder物件,并且可以通過IServer.Stub.asInterface(service)獲取IServer的內部類Proxy的物件,其實作了IServer介面,

Binder優勢

在Linux中,行程通信的方式肯定不止Binder這一種,還有以下這些:

管道(Pipe)
信號(Signal)
訊息佇列(Message)
共享記憶體(Share Memory)
套接字(Socket)
Binder

Binder在這之后主要有以下優點:

  • 性能高,效率高:傳統的IPC(套接字、管道、訊息佇列)需要拷貝兩次記憶體、Binder只需要拷貝一次記憶體、共享記憶體不需要拷貝記憶體,
  • 安全性好:接收方可以從資料包中獲取發送發的行程Id和用戶Id,方便驗證發送方的身份,其他IPC想要實驗只能夠主動存入,但是這有可能在發送的程序中被修改,

熟悉Zygote的朋友可能知道,在fork()行程的時候,也就是向Zygote行程發出創建行程的訊息的時候,用到的行程間通信方式就不是Binder了,而換成了Socket,這主要是因為fork不允許存在多執行緒,Binder通訊偏偏就是多執行緒,

所以具體的情況還是要去具體選擇合適的IPC方式,

講一下RecyclerView的快取機制,滑動10個,再滑回去,會有幾個執行onBindView,快取的是什么?cachedView會執行onBindView嗎?

RecyclerView預取機制

這兩個問題都是關于快取的,我就一起說了,

1)首先說下RecycleView的快取結構:

Recycleview有四級快取,分別是mAttachedScrap(螢屏內),mCacheViews(螢屏外),mViewCacheExtension(自定義快取),mRecyclerPool(快取池)

  • mAttachedScrap(螢屏內),用于螢屏內itemview快速重用,不需要重新createView和bindView
  • mCacheViews(螢屏外),保存最近移出螢屏的ViewHolder,包含資料和position資訊,復用時必須是相同位置的ViewHolder才能復用,應用場景在那些需要來回滑動的串列中,當往回滑動時,能直接復用ViewHolder資料,不需要重新bindView,
  • mViewCacheExtension(自定義快取),不直接使用,需要用戶自定義實作,默認不實作,
  • mRecyclerPool(快取池),當cacheView滿了后或者adapter被更換,將cacheView中移出的ViewHolder放到Pool中,放之前會把ViewHolder資料清除掉,所以復用時需要重新bindView,

2)四級快取按照順序需要依次讀取,所以完整快取流程是:

  1. 保存快取流程:
  • 插入或是洗掉itemView時,先把螢屏內的ViewHolder保存至AttachedScrap
  • 滑動螢屏的時候,先消失的itemview會保存到CacheView,CacheView大小默認是2,超過數量的話按照先入先出原則,移出頭部的itemview保存到RecyclerPool快取池(如果有自定義快取就會保存到自定義快取里),RecyclerPool快取池會按照itemview的itemtype進行保存,每個itemType快取個數為5個,超過就會被回收,
  1. 獲取快取流程:
  • AttachedScrap中獲取,通過pos匹配holder——>獲取失敗,從CacheView中獲取,也是通過pos獲取holder快取
    ——>獲取失敗,從自定義快取中獲取快取——>獲取失敗,從mRecyclerPool中獲取
    ——>獲取失敗,重新創建viewholder——createViewHolder并bindview,

3)了解了快取結構和快取流程,我們再來看看具體的問題
滑動10個,再滑回去,會有幾個執行onBindView?

  • 由之前的快取結構可知,需要重新執行onBindView的只有一種快取區,就是快取池mRecyclerPool

所以我們假設從加載RecyclView開始盤的話(頁面假設可以容納7條資料):

  • 首先,7條資料會依次呼叫onCreateViewHolderonBindViewHolder
  • 往下滑一條(position=7),那么會把position=0的資料放到mCacheViews中,此時mCacheViews快取區數量為1,mRecyclerPool數量為0,然后新出現的position=7的資料通過postion在mCacheViews中找不到對應的ViewHolder,通過itemtype也在mRecyclerPool中找不到對應的資料,所以會呼叫onCreateViewHolderonBindViewHolder方法,
  • 再往下滑一條資料(position=8),如上,
  • 再往下滑一條資料(position=9),position=2的資料會放到mCacheViews中,但是由于mCacheViews快取區默認容量為2,所以position=0的資料會被清空資料然后放到mRecyclerPool快取池中,而新出現的position=9資料由于在mRecyclerPool中還是找不到相應type的ViewHolder,所以還是會走onCreateViewHolderonBindViewHolder方法,所以此時mCacheViews快取區數量為2,mRecyclerPool數量為1,
  • 再往下滑一條資料(position=10),這時候由于可以在mRecyclerPool中找到相同viewtype的ViewHolder了,所以就直接復用了,并呼叫onBindViewHolder方法系結資料,
  • 后面依次類推,剛消失的兩條資料會被放到mCacheViews中,再出現的時候是不會呼叫onBindViewHolder方法,而復用的第三條資料是從mRecyclerPool中取得,就會呼叫onBindViewHolder方法了,

4)所以這個問題就得出結論了(假設mCacheViews容量為默認值2):

  • 如果一開始滑動的是新資料,那么滑動10個,就會走10個bindview方法,然后滑回去,會走10-2個bindview方法,一共18次呼叫,

  • 如果一開始滑動的是老資料,那么滑動10-2個,就會走8個bindview方法,然后滑回去,會走10-2個bindview方法,一共16次呼叫,

但是但是,實際情況又有點不一樣,因為Recycleview在v25版本引入了一個新的機制,預取機制

預取機制,就是在滑動程序中,會把將要展示的一個元素提前快取到mCachedViews中,所以滑動10個元素的時候,第11個元素也會被創建,也就多走了一次bindview方法,但是滑回去的時候不影響,因為就算提前取了一個快取資料,只是把bindview方法提前了,并不影響總的系結item數量,

所以滑動的是新資料的情況下就會多一次呼叫bindview方法,

5)總結,問題怎么答呢?

  • 四級快取和流程說一下,
  • 滑動10個,再滑回去,bindview可以是19次呼叫,可以是16次呼叫,
  • 快取的其實就是快取item的view,在Recycleview中就是viewholder
  • cachedView就是mCacheViews快取區中的view,是不需要重新系結資料的,

如何實作RecyclerView的區域更新,用過payload嗎,notifyItemChange方法中的引數?

關于RecycleView的資料更新,主要有以下幾個方法:

  • notifyDataSetChanged(),重繪全部可見的item,
    *notifyItemChanged(int),重繪指定item,
  • notifyItemRangeChanged(int,int),從指定位置開始重繪指定個item,
  • notifyItemInserted(int)、notifyItemMoved(int)、notifyItemRemoved(int),插入、移動一個并自動重繪,
  • notifyItemChanged(int, Object),區域重繪,

可以看到,關于view的區域重繪就是notifyItemChanged(int, Object)方法,下面具體說說:

notifyItemChange有兩個構造方法:

  • notifyItemChanged(int position, @Nullable Object payload)
  • notifyItemChanged(int position)

其中payload引數可以認為是你要重繪的一個標示,比如我有時候只想重繪itemView中的textview,有時候只想重繪imageview?又或者我只想某一個view的文字顏色進行高亮設定?那么我就可以通過payload引數來標示這個特殊的需求了,

具體怎么做呢?比如我呼叫了notifyItemChanged(14,"changeColor"),那么在onBindViewHolder回呼方法中做下判斷即可:

    @Override
    public void onBindViewHolder(ViewHolderholder, int position, List<Object> payloads) {
        if (payloads.isEmpty()) {
            // payloads為空,說明是更新整個ViewHolder
            onBindViewHolder(holder, position);
        } else {
            // payloads不為空,這只更新需要更新的View即可,
            String payload = payloads.get(0).toString();
            if ("changeColor".equals(payload)) {
                holder.textView.setTextColor("");
            }
        }
    }

RecyclerView嵌套RecyclerView滑動沖突,NestScrollView嵌套RecyclerView,

1)RecyclerView嵌套RecyclerView的情況下,如果兩者都要上下滑動,那么就會引起滑動沖突,默認情況下外層的RecycleView可滑,內層不可滑,

之前說過解決滑動沖突的辦法有兩種:內部攔截法和外部攔截法
這里我提供一種內部攔截法,還有一些其他的辦法大家可以自己思考下,

   holder.recyclerView.setOnTouchListener { v, event ->
            when(event.action){
                //當按下操作的時候,就通知父view不要攔截,拿起操作就設定可以攔截,正常走父view的滑動,
                MotionEvent.ACTION_DOWN,MotionEvent.ACTION_MOVE -> v.parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(true)
                MotionEvent.ACTION_UP -> v.parent.requestDisallowInterceptTouchEvent(false)
            }
            false}

2)關于ScrclerView的滑動沖突還是同樣的解決辦法,就是進行事件攔截,
還有一個辦法就是用Nestedscrollview代替ScrollViewNestedscrollview是官方為了解決滑動沖突問題而設計的新的View,它的定義就是支持嵌套滑動的ScrollView,

所以直接替換成Nestedscrollview就能保證兩者都能正常滑動了,但是要注意設定RecyclerView.setNestedScrollingEnabled(false)這個方法,用來取消RecyclerView本身的滑動效果,

這是因為RecyclerView默認是setNestedScrollingEnabled(true),這個方法的含義是支持嵌套滾動的,也就是說當它嵌套在NestedScrollView中時,默認會隨著NestedScrollView滾動而滾動,放棄了自己的滾動,所以給我們的感覺就是滯留、卡頓,所以我們將它設定為false就解決了卡頓問題,讓他正常的滑動,不受外部影響,

參考

https://www.jianshu.com/p/1dab927b2f36
https://juejin.im/post/6844903748574117901
https://juejin.im/post/6844903729414537223
https://blog.csdn.net/quwei3930921/article/details/85336552
https://www.jianshu.com/p/aac6fcfae1e8
https://mp.weixin.qq.com/s/wy9V4wXUoEFZ6ekzuLJySQ
https://www.cnblogs.com/hustcser/p/10228843.html

拜拜

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