android並發執行

A. android IPC機制

IPC是指兩個進程之間進行數據交互的過程，即：跨進程通信。
進程是一個執行單，在移動設備上指一個程序或者一個應用。一個進程可以有多個線程，也可以只有一個線程，即主線程。在Android里邊，主線程也叫作UI線程，要是在主線程執行大量耗時任務，就會造成界面無法響應，ANR問題，解決這類問題，把耗時操作放在子線程就好。
在Android中，最有特色的進程間通信就是Binder，Binder輕松的實現了進程間的通信。

給四大組件 Activity、Service、Receiver、ContentProvider 在AndroidMenifeist中指定 android:process 屬性，可以指定其運行的進程。
: 開頭的線程是當前應用的私有進程，其它應用不可以和它跑在同一個進程中，而不以 : 開頭的屬於全局進程，其他應用通過ShareUID方式可以和它跑在一個進程中。

Android為了每一個應用（進程）都分配了獨立的虛擬機，不同的虛擬機在內存分配上有不同的地址空間。
多進程會造成如下幾個反面方面的問題：

為了解決這些問題，系統提供了跨進程通信方法，雖然不能直接共享內存，但是可以實現數據共享。Intent來傳遞數據，共享文件，基於Binder的Messenger，ContentProvider，AIDL和Socket。

當我們需要通過Intent和Binder傳輸數據，或者我們需要把對象持久化到存儲設備上，再或者通過網路傳輸給其它客戶端時，Serializable和Parcelable介面可以完成對象的序列化過程。

Serialzable是java提供的序列化介面，是一個空介面，為對象同序列化和反序列化操作。
想讓一個類對象實現序列化，只需要這個類實現Serialzable介面，並聲明一個serialVersionUID即可，serialVersionUID可以聲明成1L或者IDE根據當前類介面自動生成它的hash值。
沒有serialVersionUID不影響序列化，但是可能會影響反序列化。序列化時，系統當前類的serialVersionUID寫入序列化文件中，當反序列化時，回去檢測文件中的serialVersionUID，看它是否和當前類的serialVersionUID一致，如果不一致，無法完成反序列化。

Seriallizable用起來簡單但是開銷大，序列化和反序列過程需要大量的I/O操作，而Parcelable是Android序列化方式，更適合Android平台，效率更高。Parcelable主要用於內存序列化上，而Seriallizable更適用於序列化到本地存儲設備，或者將對象序列化後通過網路傳輸到別的客戶端。

Activity、Service、Receiver都支持在 Intent中傳遞Bundle數據，Bundle實現了Pareclable介面,所以它可以方便地在不同進程間傳輸。

Android基於Linux，使得其並發讀寫文件可以沒有限制的進行，兩個進程可以通過讀寫一個文件來交換數據。共享數據對文件格式沒有要求，雙反約定就行。使用文件共享很有可能出問題。
SharedPreferences是個特例，雖然也是屬於文件的一種，但是由於系統對它的讀寫有一定的緩存策略，即在內存中會有一份SharedPreferences文件的緩存，因此在多進程模式下，系統對他的讀寫變得不可靠，高並發的時候，很大可能會丟失數據。

Messenger可以在不同的進程中傳遞Message對象，在Message中存入我們需要傳遞的數據，就可以實現數據的跨進程傳遞。它是一種輕量級的IPC方案，底層實現是AIDL。
Messenger對AIDL做了封裝，使得我們可以更便捷的實現跨進程通信，它一次只處理一個請求，在服務端不用考慮線程同步問題，在服務端不存在並發執行的情形。實現一個Messenger有如下幾個步驟：

在服務端創建一個Service，同時創建一個Handler，並通過它來創建一個Messenger對象，然後再Service的onBind中返回這個Messenger對象底層Binder即可。

綁定服務端Service，綁定成功後用服務端返回的IBinder對象創建一個Messenger。通過這個對象就可以向服務端發消息了。如果需要服務端回應客戶端，就需要和服務端一樣，創建一個Handler，並通過它來創建一個Messenger對象，然後把這個Messenger對象通過Message的replyTo參數傳給服務端，服務端可以通過這個replyTo參數回應客戶端。

首先要創建一個Service用來監聽客戶端的連接請求，然後創建一個AIDL文件，將暴露給客戶端的介面在這個AIDL文件中聲明，最後在Service中實現AIDL介面即可。

綁定服務端的Service，將服務端返回的Binder對象轉成AIDL介面所屬的類型，接著就可可以範文AIDL里邊的方法了。

在AIDL文件中，並不是所有的額數據類型都是可以使用的。

以上6種數據就是AIDL所支持的所有類型，其中自定義的Parecelable對象和AIDL對象必須顯示的import，不管是否和當前的AIDL文件位於同一個包。
AIDL文件中用到了自定義的Parcelable對象，必須新建一個同名的AIDL文件，在其中聲明它為parcelable類型。
AIDL中除了基礎數據類型，其它類型參數都需要標上方向：in、out、inout，in是輸入型參數，out是輸出型參數，inout是輸入輸出型參數。

上面是遠程服務端示例，AIDL方法在服務端的Binder線程池中執行，因此各個客戶端同時連接的時候，會存在多個線程同時訪問的情形，所以要在AIDL中處理線程同步，這個CopyOnWriteArrayList支持並發的讀寫。
AIDL所支持的是一個抽象的List，只是一個介面，因此雖然服務端返回的是CopyOnWriteArrayList，當時Binder會按照List規范去範文數據並最終形成一個ArrayList傳遞給客戶端。

ServiceConnection 的回調方法在UI線程中運行，服務端的方法有可能很久才能執行完畢，需要考慮ANR的問題。
服務的方法本省就運行再Binder線程池中，本身可以執行大量耗時操作，不要去服務端方法中開縣城去進行非同步任務。

客戶端

服務端

RemoteCallbackList是系統提供專門用於刪除跨進程listener的，它的內部有一個Map結構，用來保存所有的AIDL回調，這個Map的key就是Binder類型，value是CallBack類型。
客戶端解注冊的時候，我們只需要遍歷服務端所有的listener，找出那個和接注冊listener具有相同的Binder對象的服務端listener並把它刪除即可。
RemoteCallbackList的beginBroadcast和finishBroadcast必須配對使用。

ContentProvider是Android專門提供不同應用間進行數據共享的方式。底層實現一樣是Binder。
系統預置了許多ContentProvider，比如通訊錄，日程信息表，只需要通過ContentResolver的query、update、insert、delete方法即可。

B. android開發需要注意什麼

1、不要排斥新技術和新工具。
Android Studio 1.0 之後的版本，基本已經穩定到可以支持正常的工作開發的程度了。單純就書寫效率而言，Android Studio 帶來的好處絕對大於它和Gradle的學習成本。JetBrains的IDE，用過都說好。
還有就是適當的提升targetSdkVersion到新版本。
2、代碼設計方面的問題，大部分都能在Android系統源碼里找到解決方案。
當你想設計一個新模塊，或者實現一個新ui組件的時候，應該採用哪些設計模式、應該以哪種形式給外界提供介面之類的問題，大部分都可以參考Android系統的源碼，找到實現方式。Google為安卓程序員提供了一座現成的寶庫。
3、理解Android和Java內存管理方式，至少要理解垃圾回收和Java的引用。
就好比學OC就要先理解黃金法則一樣，而java的內存管理，其實比OC要好理解多了。
這可能會幫助你大大減少程序非同步操作產生的空指針崩潰。也會幫助你理解為什麼濫用單例模式會導致內存的臃腫。還會幫助你養成不用「+」去連接超大字元串的好習慣。
4、ContentProvider並不是只有在跨進程共享數據的才有用，把資料庫表映射到一個獨立的uri是Google鼓勵的實現方式。
從設計上講，用uri（統一資源標識符）去描述數據，肯定比sql語句要理想。
從效果上講，用CursorLoader讀取數據是讓iOS程序員都羨慕不已的事情，作為android程序員，何苦不用呢。
5、理解Activity任務棧。
非Activity的Context對象如果直接啟動Activity會報錯，這只是一個表面現象，真正起作用的其實是Activity任務棧機制。
理解Activity任務棧機制以及Activity的各種啟動方式，會幫助解決大部分頁面關系錯亂問題，以及應用互相掉起、任務欄進入應用、後台彈窗引起的各種問題。
6、對於一些奇葩的第三方ROM，調用其非主流api的時候，可以使用反射。
在適配一些第三方ROM的的時候，調用一些在開發環境中沒有，但在運行環境中有的方法時，可以使用反射。比方說，華為雙卡手機可能會提供獲取第二塊SIM卡信息的api，如果直接調用，在開發環境可能無法通過正常編譯，用反射就沒問題。這屬於不得已而用反射的一種情況。
7、SQLite的鎖，是資料庫級別的鎖，也就是說同一個資料庫的寫操作無法並發執行。
所以，在資料庫設計的時候，如果表太多，盡量將沒有關聯的表拆到多個資料庫文件中。
8、Bitmap的內存佔用問題。
這是一個困擾2.X時代android程序員的問題。
2.X時代Bitmap對象雖然存儲在堆內存中，但是用了一個byte數組存儲其像素信息。通過計數器來記錄該像素信息被引用的個數。有人認為這個byte數組在native堆中，但事實上它也在堆中。
只有在使用者調用recycle()後，Bitmap對象才會釋放像素信息，才會在失去引用後，被垃圾回收機制銷毀。再加上DVM的heap size有嚴格的閥值，所以在使用大量圖片資源的時候，及其容易發生OOM。
解決辦法一般都是，用一個哈希表存儲Bitmap對象的軟引用，作為內存緩存，並在適當時機掉用其recycle()。
3.0以上版本Bitmap對象可以通過垃圾回收機制完全銷毀，理論上不用再調用recycle()。

C. android游戲是怎麼處理高並發的

現在後台一般用C++或者golang來寫，golang專門做高並發後台的

D. android怎麼提高線程的優先順序

線程調度 計算機通常只有一個CPU,在任意時刻只能執行一條機器指令,每個線程只有獲得CPU的使用權才能執行指令.所謂多線程的並發運行,其實是指從宏觀上看,各個線程輪流獲得CPU的使用權,分別執行各自的任務.在運行池中,會有多個處於就緒狀態的線程在等待CPU,JAVA虛擬機的一項任務就是負責線程的調度,線程調度是指按照特定機制為多個線程分配CPU的使用權. 有兩種調度模型：分時調度模型和搶占式調度模型。 分時調度模型是指讓所有的線程輪流獲得cpu的使用權,並且平均分配每個線程佔用的CPU的時間片這個也比較好理解。 java虛擬機採用搶占式調度模型，是指優先讓可運行池中優先順序高的線程佔用CPU，如果可運行池中的線程優先順序相同，那麼就隨機選擇一個線程，使其佔用CPU。處於運行狀態的線程會一直運行，直至它不得不放棄CPU。 一個線程會因為以下原因而放棄CPU。 1 java虛擬機讓當前線程暫時放棄CPU，轉到就緒狀態，使其它線程或者運行機會。 2 當前線程因為某些原因而進入阻塞狀態 3 線程結束運行 需要注意的是，線程的調度不是跨平台的，它 不僅僅取決於java虛擬機，還依賴於操作系統。在某些操作系統中，只要運行中的線程沒有遇到阻塞，就不會放棄CPU；在某些操作系統中，即使線程沒有遇到阻塞，也會運行一段時間後放棄CPU，給其它線程運行的機會。 java的線程調度是不分時的，同時啟動多個線程後，不能保證各個線程輪流獲得均等的CPU時間片。 如果希望明確地讓一個線程給另外一個線程運行的機會，可以採取以下辦法之一。 調整各個線程的優先順序 讓處於運行狀態的線程調用Thread.sleep()方法 讓處於運行狀態的線程調用Thread.yield()方法 讓處於運行狀態的線程調用另一個線程的join()方法

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F. Android:在代碼中我start了一個Thread後，這個線程和原線程並發還是並行

並行、、、、新線程跟原（UI，也叫主線程）同時運行。

G. Android進程與線程區別

所以下來特地去查了以下資料，先說說線程：
（1）在Android APP中，只允許有一個主線程，進行UI的渲染等等，但是不能進行耗時操作（網路交互等等），否則會造成ANR，就是線程阻塞卡死，未響應。
（2）除了主線程之外，耗時操作都應該規范到子線程中,線程之間會有相應的通信方式，但相互獨立。
（3）然後看了一下所查資料：
線程是進程的一個實體,是CPU調度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。線程比進程更小，基本上不擁有系統資源，故對它的調度所用資源小，能更高效的提高系統內多個程序間並發執行的。 嗯，從大的說就是這樣。
在平時的Android開發過程中，基本上都會用到線程handler，thread等等，具體的實現方法我就不在這里寫了。

進程：
根據所查資料：是一個具有獨立功能的程序關於某個數據集合的一次運行活動。進程是系統進行資源分配和調度的一個獨立單位。可以申請和擁有系統資源，是一個動態的概念，是一個活動的實體，是一個「執行中的程序」。不只是程序的代碼，還包括當前的活動。
這應該是一個比較大的概念，存在於一個系統中，與線程的區別是：

1、子進程和父進程有不同的代碼和數據空間，而多個線程則共享數據空間，每個線程有自己的執行堆棧和程序計數器為其執行上下文。
2、進程間相互獨立，同一進程的各線程間共享。某進程內的線程在其它進程不可見。

3、進程間通信IPC，線程間可以直接讀寫進程數據段（如全局變數）來進行通信——需要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數據的一致性。

4、線程上下文切換比進程上下文切換要快得多。

H. android開發中怎樣解決多用戶並發問題

既然是多用戶，那麼用戶數據應該是分開的，要不就體現不了多用戶的機制體系了，用戶下的數據應該是私有的，除非用戶提供共享並且系統支持共享才可以。對於Android，即Linux系統來說，一個用戶即一個文件目錄，用戶目錄之間的互訪是受許可權控制的，在沒有指定許可權的情況下，用戶間是不能有互相控制的能力的，除非用戶獲取了系統許可權，即我們常說的root許可權。在系統內存儲，如果獲取了root許可權，把文件寫到系統目錄下會是一種方式，root許可權不容易獲取並存在安全隱患，不推薦這么做。可以繞個思路，內存儲不行但還有外置存儲(如SD卡)，這個是多用戶公用的，可以把相關數據放在外置存儲器上，達到共享的目的。可以做個參考。

I. Android 開發中，有哪些坑需要注意

1. 為Activity聲明系統配置變更事件
系統配置變更事件是指轉屏，區域語言發生變化，屏幕尺寸發生變化等等，如果Activity沒有聲明處理這些事件，發生事件時，系統會把Activity殺掉然後重啟，並嘗試恢復狀態，Activity有機會通過onSaveInstanceState()保存一些基本數據到Bundle中，然後此Bundle會在Activity的onCreate()中傳遞過去。雖然這貌似正常，但是這會引發問題，因為很多其他的東西比如Dialog等是要依賴於具體Activity實例的。所以這種系統默認行為通常都不是我們想要的。
為了避免這些系統默認行為，就需要為Activity聲明這些配置，如下二個是每個Activity必須聲明的：
<activity android:configChanges="orientation|keyboardHidden">
幾乎所有的Activity都要聲明如上，為什麼Android不把它們變成Default的呢?
2. 盡量使用Android的API
這好像是廢話，在Android上面開發不用Android API用什麼？因為Android幾乎支持Java SE所有的API，所以有很多地方Android API與Java SE的API會有重復的地方，比如說對於文件的操作最好使用Android裡面Context封裝的API，而不要直接使用File對象：
Context.openFileOutput(String); // no File file = new File(String)
原因就是API裡面會考慮到Android平台本身的特性；再如，少用Thread，而多使用AsyncTask等。
3. 要考慮到Activity和進程被殺掉的情況
如了通常情況退出Activity外，還有Activity因其他原因被殺的情況，比如系統內存過低，系統配置變更，有異常等等，要考慮和測試這種情況，特別是Activity處理重要的數據時，做好的數據的保存。
4. 小心多語言
有些語言真的很啰嗦，中文或英文很簡短就能表達的事情到了其他語言就變的死長死長的，所以如果是wrap_content就可能把其他控制擠出可視范圍； 如果是指定長度就可能顯示不全。也要注意特殊語言比如那些從右向左讀的語言。
5. 不要用四大組件去實現介面
一是組件的對象都比較大，實現介面比較浪費，而且讓代碼更不易讀和理解； 另外更重要的是導致多方引用，可能會引發內存泄露。
6. 用getApplication()來取Context當參數
對於需要使用Context對象作為參數的函數，要使用getApplication()獲取Context對象當參數，而不要使用this，除非你需要特定的組件實例！getApplication()返回的Context是屬於Application的，它會在整個應用的生命周期內存在，遠大於某個組件的生命周期，所以即使某個引用長期持有Context對象也不會引發內存泄露。
7. 主線程只做UI控制和Frameworks回調相關的事。附屬線程只做費時的後台操作。交互只通過Handler。這樣就可以避免大量的線程問題。
8. Frameworks的回調不要做太多事情僅做必要的初始化，其他不是很重要的事情可以放到其他線程中去做，或者用Handler Schele到稍後再做。
9. 要考慮多解析度
至少為hdpi, mdpi, ldpi准備圖片和布局。元素的單位也盡可能的使用dip而不要用px。
10. 利用Android手機的硬鍵
幾乎所有的Android手機都有BACK和MENU，它們的作用是返回和彈出菜單，所以就不要再在UI中設計返回按扭和菜單按扭。很多優秀的應用如隨手記和微信都有返回鍵，他們之所以有是因為他們都是從iOS上移植過來的，為了保存體驗的一致，所以也有了返回和菜單。但這不夠Android化，一個純正的Android是沒有必須重復硬鍵的功能的。

J. 每個Android 都應必須了解的多線程知識點~

進程是系統調度和資源分配的一個獨立單位。

在Android中，一個應用程序就是一個獨立的集成，應用運行在一個獨立的環境中，可以避免其他應用程序/進程的干擾。當我們啟動一個應用程序時，系統就會創建一個進程（該進程是從Zygote中fork出來的，有獨立的ID），接著為這個進程創建一個主線程，然後就可以運行MainActivity了，應用程序的組件默認都是運行在其進程中。開發者可以通過設置應用的組件的運行進程，在清單文件中給組件設置：android:process = "進程名";可以達到讓組件運行在不同進程中的目的。讓組件運行在不同的進程中，既有好處，也有壞處。我們依次的說明下。

好處：每一個應用程序（也就是每一個進程）都會有一個內存預算，所有運行在這個進程中的程序使用的總內存不能超過這個值，讓組件運行不同的進程中，可以讓主進程可以擁有更多的空間資源。當我們的應用程序比較大，需要的內存資源比較多時（也就是用戶會抱怨應用經常出現OutOfMemory時），可以考慮使用多進程。

壞處：每個進程都會有自己的虛擬機實例，因此讓在進程間共享一些數據變得相對困難，需要採用進程間的通信來實現數據的共享。

線程是進程的一個實體，是CPU調度和分派的基本單位，它是比進程更小的能獨立運行的基本單位。

在Android中，線程會有那麼幾種狀態：創建、就緒、運行、阻塞、結束。當應用程序有組件在運行時，UI線程是處於運行狀態的。默認情況下，應用的所有組件的操作都是在UI線程里完成的，包括響應用戶的操作（觸摸，點擊等），組件生命周期方法的調用，UI的更新等。因此如果UI線程處理阻塞狀態時(在線程里做一些耗時的操作，如網路連接等)，就會不能響應各種操作，如果阻塞時間達到5秒，就會讓程序處於ANR（application not response）狀態。

1.線程作用

減少程序在並發執行時所付出的時空開銷，提高操作系統的並發性能。

2.線程分類

守護線程、非守護線程（用戶線程）

2.1 守護線程

定義：守護用戶線程的線程，即在程序運行時為其他線程提供一種通用服務
常見：如垃圾回收線程
設置方式：thread.setDaemon(true);//設置該線程為守護線程

2.2 非守護線程（用戶線程）

主線程 & 子線程。

2.2.1 主線程（UI線程）

定義：Android系統在程序啟動時會自動啟動一條主線程
作用：處理四大組件與用戶進行交互的事情（如UI、界面交互相關）
因為用戶隨時會與界面發生交互，因此主線程任何時候都必須保持很高的響應速度，所以主線程不允許進行耗時操作，否則會出現ANR。

2.2.2 子線程（工作線程）

定義：手動創建的線程
作用：耗時的操作（網路請求、I/O操作等）

2.3 守護線程與非守護線程的區別和聯系

區別：虛擬機是否已退出，即
a. 當所有用戶線程結束時，因為沒有守護的必要，所以守護線程也會終止，虛擬機也同樣退出
b. 反過來，只要任何用戶線程還在運行，守護線程就不會終止，虛擬機就不會退出

3.線程優先順序

3.1 表示

線程優先順序分為10個級別，分別用Thread類常量表示。

3.2 設置

通過方法setPriority(int grade)進行優先順序設置，默認線程優先順序是5，即 Thread.NORM_PRIORITY。

4.線程狀態

創建狀態：當用 new 操作符創建一個線程的時候

就緒狀態：調用 start 方法，處於就緒狀態的線程並不一定馬上就會執行 run 方法，還需要等待CPU的調度

運行狀態：CPU 開始調度線程，並開始執行 run 方法

阻塞（掛起）狀態：線程的執行過程中由於一些原因進入阻塞狀態，比如：調用 sleep/wait 方法、嘗試去得到一個鎖等

結束（消亡）狀態：run 方法執行完 或者 執行過程中遇到了一個異常

（1）start()和run()的區別

通過調用Thread類的start()方法來啟動一個線程，這時此線程是處於就緒狀態，並沒有運行。調用Thread類調用run()方法來完成其運行操作的，方法run()稱為線程體，它包含了要執行的這個線程的內容，run()運行結束，此線程終止，然後CPU再調度其它線程。

（2）sleep()、wait()、yield()的區別

sleep()方法屬於Thread類，wait()方法屬於Object類。
調用sleep()方法，線程不會釋放對象鎖，只是暫停執行指定的時間，會自動恢復運行狀態；調用wait()方法，線程會放棄對象鎖，進入等待此對象的等待鎖定池，不調用notify()方法，線程永遠處於就緒（掛起）狀態。

yield()直接由運行狀態跳回就緒狀態，表示退讓線程，讓出CPU，讓CPU調度器重新調度。禮讓可能成功，也可能不成功，也就是說，回到調度器和其他線程進行公平競爭。

1.Android線程的原則

（1）為什麼不能再主線程中做耗時操作
防止ANR, 不能在UI主線程中做耗時的操作，因此我們可以把耗時的操作放在另一個工作線程中去做。操作完成後，再通知UI主線程做出相應的響應。這就需要掌握線程間通信的方式了。 在Android中提供了兩種線程間的通信方式：一種是AsyncTask機制，另一種是Handler機制。

（2）為什麼不能在非UI線程中更新UI 因為Android的UI線程是非線程安全的，應用更新UI，是調用invalidate()方法來實現界面的重繪，而invalidate()方法是非線程安全的，也就是說當我們在非UI線程來更新UI時，可能會有其他的線程或UI線程也在更新UI，這就會導致界面更新的不同步。因此我們不能在非UI主線程中做更新UI的操作。

2.Android實現多線程的幾種方式

3.為何需要多線程

多線程的本質就是非同步處理，直觀一點說就是不要讓用戶感覺到「很卡」。

4.多線程機制的核心是啥

多線程核心機制是Handler

推薦Handler講解視頻： 面試總被問到Handler？帶你從源碼的角度解讀Handler核心機制

根據上方提到的 多進程、多線程、Handler 問題，我整理了一套 Binder與Handler 機制解析的學習文檔，提供給大家進行學習參考，有需要的可以 點擊這里直接獲取！！！ 裡面記錄許多Android 相關學習知識點。