【金九银十面试冲刺】Android岗面试题每日分享——Java篇

原创

datian1234 2023-08-07 17:33:57 博主文章分类：面试必问 ©著作权

文章标签 泛型 Java JVM Android 面试 文章分类 Android 移动开发 yyds干货盘点

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一、Java异常机制中，异常Exception与错误Error区别

这道题想考察什么？

在开发时需要时候需要自定义异常时，应该选择定义Excption还是Error？编写的代码触发Excption或者Error分别代表什么？

考察的知识点

Java异常机制

考生应该如何回答

在Java中存在一个Throwable可抛出类，Throwable有两个重要的子类，一个是Error，另一个则是Exception。

【金九银十面试冲刺】Android岗面试题每日分享——Java篇_面试

Error是程序不能处理的错误，表示程序中较严重问题。例如，Java虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError等等。这些错误发生时，JVM一般会选择线程终止。这些错误是不可查的，它们在程序的控制和处理能力之外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。

Exception是程序可以处理的异常。而Exception又分为运行时异常（RuntimeException）与非运行时异常。

运行异常
运行时异常，又称不受检查异常 。所谓的不受检查，指的是Java编译检查时不会告诉我们有这个异常，需要在运行时候才会暴露出来，比如下标越界，空指针异常等。
非运行时异常
RuntimeException之外的异常我们统称为非运行时异常，比如IOException、SQLException，是必须进行处理的异常（检查异常），如果不处理（throw到上层或者try-catch），程序就不能编译通过。

二、说说反射的应用场景，哪些框架？

这道题想考察什么？

是否了解反射相关的理论知识

考察的知识点

反射机制
反射在框架中的应用
获取Class类的主要方式

考生应该如何回答

反射是Java程序开发语言的特征之一，它允许动态地发现和绑定类、方法、字段，以及所有其他的由于有所产生的的元素。通过反射，能够在需要时完成创建实例、调用方法和访问字段的工作。

反射机制主要提供功能有：

在运行时判断任意一个对象所属的类
在运行时构造任意一个类的对象
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法
在运行时调用任意一个对象的方法，通过反射甚至可以调用到private修饰的方法
生成动态代理

反射在框架中用的非常多。我们可以利用反射机制在Java程序中，动态的去调用一些protected甚至是private的方法或类，这样可以很大程度上满足我们的一些比较特殊需求。例如Activity的启动过程中Activity的对象的创建。

private Activity performLaunchActivity(ActivityClientRecord r, Intent customIntent) {

        //省略
        Activity activity = null;
        try {
            java.lang.ClassLoader cl = r.packageInfo.getClassLoader();
            activity = mInstrumentation.newActivity(
                    cl, component.getClassName(), r.intent);
            StrictMode.incrementExpectedActivityCount(activity.getClass());
            r.intent.setExtrasClassLoader(cl);
            r.intent.prepareToEnterProcess();
            if (r.state != null) {
                r.state.setClassLoader(cl);
            }
        } 
    
    //上面代码可知Activity在创建对象的时候调用了mInstrumentation.newActivity();
    
    public Activity newActivity(ClassLoader cl, String className,
            Intent intent)
            throws InstantiationException, IllegalAccessException,
            ClassNotFoundException {
            //这里的className就是在manifest中注册的Activity name.
        return (Activity)cl.loadClass(className).newInstance();
    }
    //Activity对象的创建是通过反射完成的。java程序可以动态加载类定义，而这个动态加载的机制就是通过ClassLoader来实现的.

Java的每个.class文件里承载了类的所有信息内容，包含父类、接口、属性、构造、方法等；这些class文件会在程序运行状态下通过ClassLoad类机制加载到虚拟机内存中并产生一个对象实例，然后这个对象就可以对这块内存地址进行引用；一般我们通过New一个对象创建就行，而利用反射我们通过JVM查找并指定加载的类名，就可以创建对象实例，而在java中，类的对象被实例化可以在内存中被引用时，就可以获取该类的所有信息。可以说反射是所有插件化框架的基础。

//反射获取类的实例化对象
Class<?> cls=Class.forName("com.fanshe.Person"); //forName(包名.类名)
Person p=(Person)cls.newInstance();
//或
Person p = new Person();
Class<?> cls=p.getClass();
Person p2=(Person)cls.newInstance();
//或
Class<?> cls=Person.Class();
Person p=(Person)cls.newInstance();

//反射获取类的属性的值
Field getField = cls.getDeclaredField(fieldName);//传入属性名
Object getValue =getField.get(newclass);//传入实例值
//静态属性不用借助实例 
Field getField = cls.getDeclaredField(fieldName);
Object getValue =getField.get(null);

反射在插件化、热修复、Retrofit等等几乎所有的常见框架中均有使用。

三、JVM DVM ART的区别

这道题想考察什么？

Android虚拟机与Java虚拟机的差异

考察的知识点

JVM虚拟的基本知识
DVM虚拟机的基本知识
ART虚拟机的基本知识

考生应该如何回答

JVM

JVM是基于栈的虚拟机，对于基于栈的虚拟机来说，每一个运行时的线程，都有一个独立的栈。栈中记录了方法调用的历史，每有一次方法调用，栈中便会多一个栈桢。最顶部的栈桢称作当前栈桢，其代表着当前执行的方法。基于栈的虚拟机通过操作数栈进行所有操作。

【金九银十面试冲刺】Android岗面试题每日分享——Java篇_面试_02

在JVM中执行字节码，将

int a = 1;
int b = 2;
int c = a + b;

编译为字节码，得到的指令为：

ICONST_1  #将int类型常量1压入操作数栈
ISTORE 0  #将栈顶int类型值存入局部变量0
ICONST_2
ISTORE 1
ILOAD 0  #从局部变量表加载0：int类型数据
ILOAD 1
IADD     #执行int类型加法
ISTORE 2

数据会不断在操作数栈与局部变量表之间移动。

Dalvik

Dalvik虚拟机（ Dalvik Virtual Machine ），简称Dalvik VM或者DVM。DVM是Google专门为Android平台开发的虚拟机，它运行在Android运行时库中。

与JVM区别

基于的架构不同

DVM是基于寄存器的虚拟机，并没有JVM栈帧中的操作数栈，但是有很多虚拟寄存器。其实和操作数栈相同，这些寄存器也存放在运行时栈中，本质上就是一个数组。与JVM相似，在Dalvik VM中每个线程都有自己的PC和调用栈，方法调用的活动记录以帧为单位保存在调用栈上。

与JVM版相比，Dalvik无需从栈中读写数据，所需的指令更少，数据也不再需要频繁的移动。

#int a = 1
const/4 v0, #int 1 // #1  
#int b = 2
const/4 v1, #int 2 // #2
#int c = a + b
add-int v2, v0, v1

执行的字节码不同

在Java中，Java类会被编译成一个或多个.class文件，打包成jar文件，而后JVM会通过相应的.class文件和jar文件获取相应的字节码。
DVM会用dx工具将所有的.class文件或者jar文件转换为一个.dex文件，然后DVM会从该.dex文件读取指令和数据。

【金九银十面试冲刺】Android岗面试题每日分享——Java篇_泛型_03

.jar文件在中包含多个.class文件，每个.class文件里面包含了该类的常量池、类信息、属性等等。当JVM加载该.jar文件的时候，会加载里面的所有的.class文件，JVM的这种加载方式很慢，对于内存有限的移动设备并不合适。

而.dex文件中也包含很多类信息，但是dex将多个类信息整合在一起了，多个类复用常量池等区域。

ART

ART(Android Runtime)是Android 4.4发布的，用来替换Dalvik虚拟，Android 4.4默认采用的还是DVM，系统会提供一个选项来开启ART。在Android 5.0时，默认采用ART。

与DVM的区别

Dalvik下应用在安装的过程，会执行一次优化，将dex字节码进行优化生成odex文件。

ART能够兼容Dalvik中的字节码执行。但是ART 引入了预先编译机制（Ahead Of Time），在Android4.4到Android 7.0以下的设备中安装应用时，ART 会使用 dex2oat 程序编译应用，将应用中dex编译成本地机器码。但是此过程会导致应用安装变慢。

因此，从Android N(Android 7.0)开始，ART 混合使用AOT、JIT与解释执行：

1、最初安装应用时不进行任何 AOT 编译（避免安装过慢），运行过程中解释执行，对经常执行的方法进行JIT，经过 JIT 编译的方法将会记录到Profile配置文件中。

2、当设备闲置和充电时，编译守护进程会运行，根据Profile文件对常用代码进行 AOT 编译。待下次运行时直接使用。

四、泛型是什么，泛型擦除呢？

这道题想考察什么？

泛型

考察的知识点

泛型的特点和优缺点以及泛型擦除

考生应该如何回答

泛型就是一种就是一种不确定的数据类型。在Java中有着重要的地位，在面向对象编程及各种设计模式中都有非常广泛的应用。

泛型的优点

我们为什么需要使用泛型：

适用于多种数据类型执行相同的代码，例如两个数据相加：

public int addInt(int x,int y){
    return x+y;
}

public float addFloat(float x,float y){
    return x+y;
}

不同的类型，我们就需要增加不同的方法，但是使用泛型那我们的代表将变为：

public <T> T addInt(T x,T y){
    return x+y;
}

编译检查，例如下面代码

List<String> list = new ArrayList();
list.add(10);//①
list.add("享学");
String name = list.get(2);//②

因为我们指定了List泛型类型为String，因此在代码1处编译时会报错。而在代码2处，不再需要做类型强转。

泛型的缺点

静态域或者方法里不能引用泛型变量，因为泛型是在new对象的时候才知道，而类的构造方法是在静态变量之后执行。
不能捕获泛型类对象

泛型擦除

Jdk中实现的泛型实际上是伪泛型，例如泛型类 Fruit<T> ，编译时 T 会被擦除，成为 Object。但是泛型擦除会带来一个复杂的问题：

桥方法

有如下代码：

public class Parent<T> {
    
    public void setSrc(T src){
       
    }
}
public class Child extends Parent<String>{
    @Override
    public void setSrc(String src) {
        super.setSrc(src);
    }
}

Parent类是一个泛型类，在经过编译时泛型擦除后其中setSrc(T) 将会变为setSrc(Object)；而Child类继承与Parent并且指定了泛型类型为String。那么经过编译后这两个类应该变为：

public class Parent {
    
    public void setSrc(Object src){
       
    }
}
public class Child extends Parent{
    @Override
    public void setSrc(String src) {
        super.setSrc(src);
    }
}

父类存在setSrc(Object)，而子类则是setSrc(String)。这明显是两个不同的方法，按照Java的重写规则，子类并没有重写父类的方法，而是重载。

所以实际上子类中存在两个setSrc方法。一个自己的，一个是继承自父类的：

public void setSrc(String src)
public void setSrc(Object src)

那么当我们：

Parent o = new Child();
o.setSrc("1");

此时o实际类型是Child，静态类型是Parent。按照Java规则，会调用父类中的setSrc(Object),如：

public class A{
    public void setValue(Object value){
        System.out.println("Object");
    }
}
public class B extends A{
        public void setValue(String value){
            System.out.println("String");
        }
}

public static void main(String[] args) {
    A a = new  B();
    a.setValue("1");
    a.setValue(11);
}

上诉代码会输出两次”Object“。然而在泛型中却不符合此规则，因为 Java 编译器帮我们处理了这种情况，在泛型中引入了"Bridge Method"—桥方法。通过查看Child.class的字节码文件 :

public void setSrc(java.lang.String);
    descriptor: (Ljava/lang/String;)V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: invokespecial #2                  // Method Parent.setSrc:(Ljava/lang/Object;)V
         5: return
      LineNumberTable:
        line 4: 0
        line 6: 5

public void setSrc(java.lang.Object);
    descriptor: (Ljava/lang/Object;)V
    flags: ACC_PUBLIC, ACC_BRIDGE, ACC_SYNTHETIC
    Code:
      stack=2, locals=2, args_size=2
         0: aload_0
         1: aload_1
         2: checkcast     #3                  // class java/lang/String
         5: invokevirtual #4                  // Method setSrc:(Ljava/lang/String;)V
         8: return
      LineNumberTable:
        line 1: 0
}

可以看到 Child 类中有两个 setSrc方法，一个参数为 String 类型，一个参数为 Object 类型，参数为 Object 类型。而参数为Object的setSrc方法可以在flags中看到ACC_BRIDGE和ACC_SYNTHETIC 。其中ACC_BRIDGE用于说明这个方法是由编译生成的桥接方法，ACC_SYNTHETIC说明这个方法是由编译器生成，并且不会在源代码中出现。

在setSrc(Object)桥方法可以看到实际上会使用checkcast先进行类型转换检查，然后执行invokevirtual调用setSrc(String)方法，这样就避免了我们还能调用到父类的方法。