不定期补全的八股笔记

算法和数据结构相关

• HashMap原理
  数组+链表、原长16、扩容2N、扩容因子0.75、Hash冲突加链表（链表长度过8转红黑树）
• ConcurrentHashMap如何实现线程安全
  CAS + volatile关键字 + sychronized锁
  
  • CAS：比较并交换
  • volatile关键字：强制写入主存
  • sychronized锁：只允许一个线程执行
• SparseArray和HashMap的区别
  SparseArray：双数组，删除O(1)（删除做标记，size和put时整理），二分查找，负载100%（存完才扩容）
  HashMap：数组+链表，查找O(1)，负载75%(负载因子)
• HashMap为什么要用红黑树，红黑树和完全二叉树有什么优点？
  红黑树相当于排序数据，可以自动的使用二分法进行定位，性能较高。一般情况下，hash值做的比较好的话基本上用不到红黑树。
  红黑树不追求完全平衡，旋转次数比完全二叉树少，相对排序的操作事件更少。
• ArrayList如何保证线程安全
  加锁（synchronized），CopyOnWriteList（每次操作都会进行数组拷贝）
• ArrayList/LinkedList/HashMap/LinkedHashMap区别
  (都不线程安全，数组线程安全用Vetor，Map线程安全用HashTable)
  
  • ArrayList：无序集合，多用查找
  • LinkedList：有序集合（双向链表），多用增删
  • HashMap：无序Map
  • LinkedHashMap区别：有序Map
• 二叉树遍历步骤
  先序遍历、中序遍历、后序遍历
• 对称加密和非对称加密
  对称加密用同一对密钥，非对称加密是公钥加密私钥解密，但是都可逆
  对称加密：DES/AES/3DES
  非对称加密：RSA/ECC
• MD5加密原理
  4比特位组成一个16进制字符，不可逆的加密算法，不属于对称加密也不属于非对称加密。

JAVA基础

• 抽象类和接口
  抽象类只能继承，接口属于实现。单继承、多实现。
• 重载和重写的区别
  重载方法名相同，参数不同。重写必须都相同
• 静态内部类和非静态内部类的区别
  
  • 非静态内部类不能有静态成员，静态内部类都可以有
  • 非静态内部类可以访问外部类所有成员，静态内部类只能访问外部类的静态成员
  • 非静态内部类不能脱离外部类被创建，但是静态内部类可以。
• 值传递和引用传递
  
  • 值传递会复制值，引用传递值传递参数地址，值传递修改值原值不受影响，引用传递修改值原值也会一并修改。
  • Java传参是值传递，传引用类型时传的是引用地址的拷贝，所以可以改变原值。
• equals()和==的区别
  equals()比较值，==比较在内存中的首地址。equals()作为Object里的方法可以重写，但是==是操作符，不能重写。
• String s = new String("xx")创建了几个String对象
  字符串不存在：2个，堆空间一个，常量池一个。
  字符串存在：1个，堆空间的那个对象。
• try/catch中try里有return，finally还会执行吗
  会。try中的return会被存在栈帧的局部变量表里，代码先执行到finally，之后才回栈帧取局部变量。（来自JVM规范的说明）
• try/catch中，Exception和Error的区别
  二者都是处理异常抛出的问题，Error存在属于JVM层次的程序异常，try/catch无法捕获，Exception是可以捕获的。
• Parcelable和Serializable的区别
  
  • Parcelable：Android独有，I/O在共享内存，读写更快，需要实现一些特定方法
  • Serializable：I/O在磁盘，实现简单，读写比Parcelable慢些
• Intent传递的对象为什么需要序列化
  Intent的传输数据本质由binder完成，启动Activity需要切换进程到AMS的system_server进程，需要进行进程间通信（进程隔离是无法传输对象的），序列化对象用共享内存/文件的方式来解决跨进程的数据传递问题。
  同时，由于binder的虚拟映射空间的限制，Intent传递的数据大小也会有对应的限制（1MB）
• 泛型和泛型擦除
  
  • 泛型：不确定的数据类型，静态域中无法使用，泛型不能被捕获
  • 泛型擦除：编译期通过类型检查，类型相同，通过擦除确定具体类型，类型不相同则报错
• List能否转为List
  String是Object的子类型，但是List不是List。直接赋值编译器会报错，可以强转，但是转回来的时候可能会报错。
  JVM泛型擦除时，List会变成List，不关心具体类型。
• 泛型的supers和extends
  extends是上界，限制T和T派生类。supers是下界，限制T和T超类。
  extends只取不存（生产场景），super只存不取（消费场景）。
• 注解和注解使用场景
  
  • 注解：@xxxx，提供有关程序但是不影响程序的数据
  • 使用场景：SOURCE（IDE语法检查，APT编译期处理注解），RUNTIME（Retrofit，用于反射生成request），CLASS（hotfix场景，能不讲不讲吧。。这个不熟）

JAVA并发

• 单核（一个cpu），是否还需要使用多线程
  需要。
  CPU速度比IO过程快，单核可以通过合理分配时间片实现多线程机制。理论上单核多线程提高时间片利用率依旧可以减少用户响应时间。
• 线程安全性
  原子性、可见性、有序性。
  volatile和synchronized的区别：
  （所以要一起用）
  
  • synchronized：原子，可见
  • volatile：可见，有序
• synchronized修饰范围
  
  • 修饰范围：代码块、方法、静态方法、类
  • 静态方法和普通方法的区别：静态方法锁类，普通方法锁实例。
• synchronized锁优化
  悲观锁
  引入偏向锁>轻量级锁>重量级锁。锁在对象内存的对象头里。
  
  • 偏向锁CAS一次，如果还有线程竞争升级到轻量级锁
  • 轻量锁检测锁记录，获取锁通过CAS检测是否存在线程竞争，如果当前线程是竞争者则自旋等待，自旋一定次数后升级重量级锁
  • 重量级锁涉及线程的阻塞的唤醒，需要消耗很多时间。（升级之前只有这个状态）
• CAS原理
  比较和交换。（乐观锁）
  A原值，B目标值，V内存地址。
  A=V时，V改成B。否则A重新获取V比较（自旋）。
• AQS原理
  不会，下一个。
• 公平锁和非公平锁
  公平锁严格按照线程申请顺序，非公平锁所有的线程都会争抢占有。
• ReentrantLock原理
  不会，下一个。
• volatile关键字
  
  • 只作用在成员属性的关键字。
  • 只保证内存可见性（强制写入主存）并禁止指令重排（插入内存屏障）。（所以单例要用volatile修饰，防止重排出现提前初始化）
  • 无法保证线程安全，只能保证变量可见性。
• 死锁和解决方案
  
  • 定义：多个进程互相竞争资源或通信造成阻塞现象。
  • 解决方法：有序资源分配（资源给进程编号，依次申请），银行家算法（先试探申请的进程需要的资源，安全则分配，不安全则等待）
• ThreadLocal
  存储当前线程变量的类，比如Handler的Looper，就是从ThreadLocal中获取的（thread获取到ThreadLocalMap，ThreadLocal为Map的key获取到Looper）
• 多线程操作同一个对象方式
  加锁。
• 线程生命周期多次调用start()
  不能start（）是线程从创建态转就绪态，这个过程不能由其他状态转变。
• 守护线程
  setDaemon(true)设置。守护线程在非守护线程没结束的时候不会结束自己的生命周期。所有非守护线程结束后，会杀死所有守护线程。
  经典守护线程：JAVA的垃圾回收线程。
• 线程退出
  run()执行完毕后自动退出。stop()抛异常退出。
  标志位退出。interrupt()退出（本质也是标志位处理）。
• 线程操作sleep/wait/yield/join区别
  
  • sleep：既释放cpu资源也释放锁（可中断，响应中断异常）
  • wait：释放cpu资源不释放锁（notify/notifyAll唤醒，可中断）
  • yield：对同优先级线程让出cpu调度
  • join：当前线程进入阻塞直到另一个线程运行结束
• 如何保证线程的按序执行
  
  • join让其中一个线程等待另一个线程
  • wait/notify配合使用实现
  • 闭锁
• 非阻塞式生产者和消费者原理
  wait()/notify()+sychronized配合使用。
  生产者检测资源>0会释放资源，<0会持有锁生产资源并通知消费者
  消费则检测资源>0则消费并通知生产者生产，<0则阻塞等待
• 线程池原理
  用来管理线程，提高线程利用率。
  
  • 核心线程（不会回收）>最大线程>等待队列
  • 系统支持类型：单线程线程池（只有一个）、定长线程池（固定数量且无限存货）、定时线程池（按时间排序）、缓存线程池（普通线程池，有可用就用，没有就创建，超过空闲时间销毁）
• 开启线程的方式，开启大量线程的问题，如何优化
  
  • 开启线程方式：继承Thread然后start()，实现Runnable然后new Thread().start()，CallBack（本质也是Runnable的实现）
  • 开启大量线程的问题：消耗时间/内存/cpu资源
  • 优化：控制数量/用线程池提升复用率
• pthread概念、new一个线程占用的内存
  pthread是POSIX的线程标准，java中创建线程就是对pthread的封装。
  线程内存：每个线程1M
• HandlerThread
  通过Handler实现任务队列的角色，并且单独一个线程执行，不需要频繁创建Thread。
• AsynTask相关
  
  • 用来处理异步任务。
  • 串行线程池sDefaultExecutor排列任务，普通线程池THREAD_POOL_EXECUTOR执行任务，Handler执行线程切换。
  • 默认情况下串行，特定情况下也能并行执行（有一个特定方法）
• 多线程操作手段
  Thread/Runnable/ThreadHandler/AsynTask/线程池/IntentService（封装了ThreadHandler）
• 如何判断当前线程是主线程
  Thread.currendThread()获取当前线程，Looper.getMainLooper().getThread()获取主线程。
• 线程间通信
  同步用锁，传递消息用Handler。

JVM虚拟机原理

• JVM结构
  
  • 线程共享区域：堆（实例、数组/新:老=1:2/新老年龄15分界/新复制老标记整理且只要有一个满了就会触发一起回收）、方法区（类、静态变量[GCRoot]、常量池的常量[GCRoot]）
  • 线程私有区域：程序计数器（指令）、JVM栈（方法/局部变量）、本地方法栈。JVM栈和本地方法栈中正在引用的对象也是GCRoot，存活周期跟随线程周期。
• JVM类加载过程
  class文件加载到内存的过程。加载->验证->准备->解析->初始化
  双亲委派/双亲委托：发生在类的加载过程中。防止重复加载，保证系统类不被篡改。
  
  • 缓存查找->父加载器查找->BootStrap ClassLoader查找->逐级返回查找知道classLoader自己
  • 过程中如果找到就返回class，找不到最后会抛出异常。
  • BootStrap ClassLoader（加载核心类库的最顶层加载类）、Extention ClassLoader（拓展类加载器，加载拓展目录下的jar包，parent=null）、APP ClassLoader（应用程序中的类，parent=Extention ClassLoader）
• new一个对象的过程
  类加载->检查加载->分配内存->内存空间初始化->设置->对象初始化
  
  • 类加载
  • 检查加载（是否加载过，加载过就替换实际内存地址）
  • 分配内存（堆中划分内存空间、规整用指针碰撞、不规整用空闲列表、CAS保证并发安全）
  • 内存空间初始化（给对象属性赋初始值）
  • 设置（对象头信息设置，hash值/GC年龄等）
  • 对象初始化（走构造方法初始化）
• Java对象会不会分配到栈中
  可能会。
  方法逃逸（传参到其他方法）、线程逃逸（赋值给其他线程访问的变量）。
• GC流程
  可达性分析法分析是否需要回收。堆内存分年轻代和老年代。其中一个满了就会触发GC，GC先从年轻代开始，年轻代会有对象往老年代走，就会触发老年代一起GC。
  
  • 进入老年代条件：大对象直接进老年代/年龄超过15的进老年代/年轻代空间不足/动态对象年龄判定
  • 如果full gc后还是没有内存空间，会触发OOM。
• 虚拟机会不会回收Class
  会。类所有实例被回收 + 类加载器被回收 + class对象没有任何地方被引用，就允许class回收。
• Java的几种引用
  强引用（回收不了）、弱引用（内存不够回收）、软引用（GC必回收）、虚引用（没有实际引用，任何时候都有可能回收）。
• StackOverFlow和OutOfMemory区别
  StackOverFlow：栈空间不足
  OutOfMemory：堆空间不足
• StringBuffer和StringBuilder区别
  StringBuffer线程安全，StringBuilder非线程安全。
• JVM、DVM、ART
  
  • JVM：实现了Java跨平台的能力，基于栈，执行.class，只能运行一个实例。
  • DVM：实现了JVM规范，Android独有，基于寄存器，执行.dex，每个应用都运行在独立进程。
  • ART：4.4后新增，在APP安装时会进行预编译，将代码转化为机器语言，效率更高。7.0后混合AOT和JIT和解释执行。
• PathClassLoader和DexClassLoader
  8.0以后作用一致，加载jar/apk/dex
  8.0以前PathClassLoader无法进行dex2oat操作
• ClassNotFound原因
  
  • apk中未包含需要的类的数据
  • dex分包，在Secondary Dex加载之前，使用不在主dex中的类
  • 类数据不合法，验证失败导致加载失败
• 编译型语言和解释型语言
  编译型语言：利用编译器将源码转换成二进制数据，生成可执行程序，一般不能跨平台。
  解释型语言：边执行边转换，几乎都能跨平台。
• 反射的应用场景
  反射：运行时判断对象所属类/构造对象/获取类变量和方法/调用对象private方法
  场景：插件化/热修复/Retrofit
• 反射为什么慢
  参数拆装箱、检查可见性、校验参数、无法内联、JIT无法优化
• 动态代理原理
  Proxy.newProxyInstance()里。
  没看懂，下一个。
• Java中的IO为什么耗时
  IO访问后DMA处理，DMA处理时不占用CPU事件，IO耗时是因为存在大量IO任务，所以需要通过算法合并和cache缓解压力。

网络相关

• TCP三次握手和四次挥手过程
  
  • 三次握手：客户端SYN -> 服务端ACK + SYN -> 客户端ACK
    为什么三次握手：两次握手服务端无法确认客户端是否收到信号。四次握手没必要，三次握手就能确认，四次属于资源浪费。
  • 四次挥手：客户端FIN + ACK并开始关闭 -> 服务端ACK，并开始关闭 -> 服务端FIN + ACK，最后确认状态 -> 客户端ACK，2s后彻底关闭 ->服务端收到ACK后关闭
    为什么握手三次挥手要四次：握手时只发送连接，且ACK和SYN同时发送。挥手时被动关闭者可能需要发送一些数据，所以ACK和FIN是分开发送的，所以需要四次。
• TCP和UDP的区别
  
  • tcp面向连接，udp无连接
  • tcp使用流量控制和拥塞控制可靠传输，udp不可靠传输
  • tcp只支持一对一，udp支持n对n
  • tcp字节流传输，udp报文传输
  • tcp适用于可靠传输（如文件等），udp适用于实时通讯（IM类型）
• TCP拥塞控制和流量控制
  拥塞控制防止过多数据注入网络，流量控制是点对点的通信量的控制。
  拥塞控制：慢开始、拥塞避免、快重传、快恢复
  流量控制：使用大小可变的流量窗口
• Http和Https的区别
  
  • http明文传输，https = ssl（安全协议）+http 是加密传输
  • https需要使用CA证书
  • http建立通信需要3个包（三次握手），https需要12个包（tcp的3个+ssl的9个）
  • http默认80端口，https默认443端口
• SSL握手过程
  客户端向服务端索要并验证公钥，双方协商生成密钥，采用密钥加密通信。
  公钥放证书里，只要证书可信，公钥就可信。
• POST和GET的区别
  在应用角度上看：URL的数据拼接差异、数据长度差异
  在TCP角度看没区别，都是TCP/IP，GET可以带BODY，POST也可以拼接参数，应用的角度只是规范上的差异。（如果有面试官怼你说POST也可以加参数，就这样怼他！！）
• URL到浏览器显示内容经历了什么
  DNS解析 -> TCP连接 + SSL握手 -> 发送请求 -> 服务端处理请求并返回请求结果 -> 浏览器处理结果渲染页面 -> Http连接断开
• 断点续传原理
  头文件带Range:bytes=x，告诉服务端从那里继续下发，客户端可以借助RandomAccessFile()的seek()，从指定位置开始写入。
• 如何保证下载文件的完整性
  通过网络请求上传本地版本，带上url/version/对应文件算出的md5（可保证唯一性即可），服务端发现不匹配后重新下发，重新下载。

Kotlin相关

• 高阶函数
  一个函数接收另一个函数作为参数，或者返回值的类型是另一个函数，那么该函数就称为高阶函数。
• let的原理
  任意类型都可以使用let{}处理，因为let内置函数内部对泛型进行了let函数拓展，所有类型都等于泛型。
  T.let() T是泛型，R是返回类型，let以最后一行作为返回值。
• run原理
  run和let原理相似，也是对泛型进行拓展，只是run以this作为上下文，let以it作为上下文。
• Kotlin泛型的形变
  形变的三个区域：不变、协变、逆变
  不变：没有继承相关概念，可以是读取也可以修改
  协变：out，只能读取不能修改
  逆变：in，只能修改不能读取
• Kotlin协程
  基于线程的调度库。把运行在不同线程中的代码写在一个代码块里。用同步的方法写异步的代码。
  借助suspend关键字实现，定义了suspend关键字的方法，在执行时会被挂起，如果有子线程就放到子线程去处理，如果没有依旧会在主线程处理，执行完毕后会通知主线程。

UI绘制

• View的绘制原理
  从ViewRootImpl的scheduleTraversals()中，有一个performTraversals()方法，执行了performMeasure()/performlayout()/performDraw()方法，从DecorView开始触发绘制流程，父View又向下触发子View的绘制流程，知道最后一层View，完成整个页面的绘制。
• View的绘制流程
  onMeasure() -> onLayout() -> onDraw()
  注意点：
  
  • 需要4个构造函数全实现
  • 尽可能减少UI层级
  • 尽量减少在View中使用Handler，可以直接用View自带的Handler
  • 绘制过程中三个方法尽量减少使用局部变量，尤其是bitmap这种占用内存比较大的局部变量，容易造成内存抖动
• View和ViewGroup的区别
  
  • 从事件分发的角度来说，子View没有onInterceptTouchEvent()，但是可以调requestDisallowInterceptTouchEvent()请求父View不拦截。
  • 从UI绘制角度来说，View不实现onLayout()，且View的绘制流程由上层ViewGroup触发。
• View的绘制流程从Activity的哪个生命周期开始执行的
  onResume()
• Activity/Window/View的联系和区别
  Activity是组件，负责界面/交互/业务逻辑
  Window是窗口，是View的载体，也是Activity内部持有的对象
• onResume中是否可以测量宽高
  无法准确获取宽高。
  因为performTransvals()中post的runnable不能够保证在我们获取宽高之前执行完成。
  为什么view.post()就可以：因为view.post()的事件一定排在上边说的那个runnable的后边。新创建Handler去post也不一定获取的到。
• 子线程为什么不能更新UI
  ViewRootImpl里有mThread的checkThread()方法，不是说子线程不能更新UI，而是checkThread()一旦发现当前线程和mThread不一致，会直接抛出异常
• DectorView/ViewRootImpl/View的关系
  DectorView是ViewTree的最顶层，ViewRootImpl是WindowManager管理View的实现类.
• 自定义View执行invalidate()为什么有时候不会回调draw()