Android高频面试题:该怎样在Android面试中聊聊多线程不被忽悠?

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Android高频面试题:该怎样在Android面试中聊聊多线程不被忽悠?

多线程可以说是Android面试的高频问题了,而多线程涉及的内容非常多,因此在面试当中往往不知道从何说起,本文并不是为了科普多线程或者研究多线程的知识,而是尝试组织语言以便在面试当中更好地忽悠面试官。

语言表达在面试当中虽说很重要, 不过更重要的还是相关知识技能过硬。

假如在一场Android面试当中,面试官让你聊聊多线程,你可以试试这样回答。

Android中的线程

在Android当中, 当应用启动的时候,系统会给应用分配一个进程,顺便一提, 大部分应用都是单进程的,不过也可以通过设置来使不同组件运行在不同的进程中,在创建进程的同时会创建一个线程,应用的大部分操作都会在这个线程中运行,所以称为主线程,同时所有的UI控件相关的操作也要求在这个线程中操作,所以也称为UI线程

UI线程和工作线程

因为所有的UI控件的操作都在UI线程中执行,如果在UI线程中执行耗时操作,例如网络请求等,就会阻塞UI线程,导致系统报ANR(Application Not Response)错误。因此对于耗时操作需要创建工作线程来执行而不能直接在UI线程中执行。这样就需要在应用中使用多线程,但是Android提供的UI工具包并不是线程安全的,也就是说不能直接在工作线程中访问UI控件,否则会导致不能预测的问题,因此需要额外的机制来进行线程交互,主要是让其他线程可以访问UI线程。

线程交互 - Handler机制

在Android当中,工作线程主要通过Handler机制来访问UI线程。当然还有一些封装好的类例如AsyncTask可以使用,但是本质仍是使用Handler。

Handler机制主要由4部分组成,Looper,消息队列,消息类和Handler组成,其中Looper和消息队列是和线程绑定的,每个线程只会有一个Looper和一个消息队列,当Looper启动时,它会无限循环尝试从消息队列中获取消息实例,如果没有消息则会阻塞等待。当Handler发送消息时会把消息实例放入消息队列中,Looper从中取得消息实例然后就会调用Handler的相关方法,因为Looper是线程绑定的,如果绑定的是UI线程,那么此时Handler的方法就会在UI线程中得到执行,线程间就是这样进行交互的。

java中的线程

而Handler机制的底层实现则是使用java多线程相关的类。

java当中主要使用Thread和Executor来实现多线程。Thread用于直接创建线程,在Android中也可以直接使用这个类,Looper中就包含一个Thread实例。Executor是一个接口,大部分java中自带的实现都使用了线程池来管理多线程。

线程池

因为在系统中创建线程是一个比较耗费资源的事,所以不能频繁创建和释放线程,因此在效率上考虑通常会使用线程池,同时也便于线程的管理。Android中的AsyncTask就使用了线程池。

线程安全

另一个在使用多线程时需要注意的是线程安全的问题,因为同一进程中的线程可以共享内存,虽然这种方式效率很高,但是会导致线程干扰和内存一致性的问题。

解决这些问题的主要方法是使用Synchronized关键字来加锁。基本原理就是线程要对对象进行操作前需要先获取锁,如果一个线程正在操作某个对象,那么它就会持有相应的锁,后来的线程想要操作这个对象,只能等待前面的线程释放锁之后才有机会获取锁并进行操作。

死锁和活锁

引入锁之后仍有可能出现一些问题,例如死锁,饥饿(Starvation)和活锁。

多线程工具包

同时java还提供不少工具来使用多线程,例如刚刚提到的Executor,另外常用的还有线程安全的集合,例如ConcurrentMap,可以用来避免内存一致性的问题。

如果你是面试官,你被忽悠到了吗?欢迎在讨论区说说你的看法。

最后

以上面试中问到的题目基本上都可以在上面找到答案,所以做准备是很重要的,但技术是一点点积累的,就算你全会背了,面试过了,真正等到工作的时候还是会捉襟见肘的,所以踏实点吧骚年。

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