Android面试总结之jet pack模块化组件篇

一、ViewModel 深入问题

1. ViewModel 如何实现跨 Fragment 共享数据？其作用域是基于 Activity 还是 Fragment？

问题解析：
ViewModel 的作用域由 ViewModelStoreOwner 决定。当 Activity 和其内部 Fragment 共享同一个 ViewModelStoreOwner（如 Activity 本身）时，Fragment 可通过 Activity 的 ViewModelStore 共享 ViewModel。

源码分析：

• ViewModelProvider 的构造函数接收 ViewModelStoreOwner（如 Activity 或 Fragment），每个 Owner 有独立的 ViewModelStore。
• Activity 的 ViewModelStore：存储在 ComponentActivity 的 mViewModelStore 成员变量，配置变更时通过 NonConfigurationInstance 保存（见 Activity#onRetainNonConfigurationInstance）。
• Fragment 的 ViewModelStore：若在 Fragment 中通过 requireActivity() 作为 Owner 创建 ViewModel（如 new ViewModelProvider(requireActivity()).get(...)），则共享 Activity 的 ViewModelStore；若用 this 作为 Owner，则使用 Fragment 独立的 ViewModelStore（仅在 Fragment 销毁时清除）。

总结：
跨 Fragment 共享数据时，需让 Fragment 使用同一个 Owner（如 Activity）获取 ViewModel，此时 ViewModel 作用域为 Activity 生命周期；若用 Fragment 自身作为 Owner，则作用域为 Fragment 生命周期。

2. ViewModel 的 onCleared () 何时被调用？如何避免内存泄漏？

问题解析：
onCleared() 在 ViewModelStore 调用 clear() 时触发，需确保在此释放资源（如取消协程、解绑回调）。

源码分析：

• ComponentActivity#onDestroy() 中，若 !isChangingConfigurations()（即 Activity 真正销毁，非配置变更），则调用 getViewModelStore().clear()。
• ViewModelStore#clear() 遍历所有 ViewModel 并调用 onCleared()，同时清空 HashMap。
• 若 ViewModel 持有 Activity 引用（如非 Application 上下文），需使用弱引用或 getApplication() 避免泄漏。

总结：
onCleared() 在 Owner（Activity/Fragment）永久销毁时调用，需在此清理异步任务（如取消 viewModelScope 中的协程），避免持有 Activity 强引用。

3. 如何自定义 ViewModelProvider.Factory？其在依赖注入中的作用是什么？

问题解析：
自定义 Factory 可向 ViewModel 传递参数（如数据库实例、Repository），是依赖注入的关键。

源码分析：

• ViewModelProvider 构造函数接收 Factory，默认使用 NewInstanceFactory（通过无参构造创建 ViewModel）。
• 自定义 Factory 需实现 create(Class<T> modelClass)，例如：

  public class MyViewModelFactory extends ViewModelProvider.Factory {private final Context context;public MyViewModelFactory(Context context) {this.context = context;}@NonNull@Overridepublic <T extends ViewModel> T create(@NonNull Class<T> modelClass) {if (modelClass.isAssignableFrom(MyViewModel.class)) {return (T) new MyViewModel(context); // 传递参数}throw new IllegalArgumentException("Unknown ViewModel class");}
  }
  

• 在 Activity 中使用：new ViewModelProvider(this, new MyViewModelFactory(getApplication())).get(MyViewModel.class);

总结：
自定义 Factory 允许向 ViewModel 注入依赖，避免硬编码，配合 Hilt 等库可实现更复杂的依赖管理。

二、LiveData 深入问题

1. LiveData 为什么会出现 “黏性事件”？如何实现非黏性订阅？

问题解析：
黏性事件指新订阅的观察者会立即收到最新数据，即使数据未更新。这是由于 LiveData 存储了最新数据和版本号。

源码分析：

• LiveData 内部通过 mData 存储数据，mVersion 记录版本号。
• observe() 注册时，LifecycleBoundObserver 的 considerNotify() 方法会检查观察者的 mLastVersion 是否小于当前 mVersion，若小于则触发 onChanged()：

  if (observer.mLastVersion >= mVersion) {return; // 版本号一致，不通知
  }
  observer.mLastVersion = mVersion;
  ((Observer<T>) observer.mObserver).onChanged((T) mData);
  

• 新订阅的观察者 mLastVersion 初始为 -1，必然小于当前 mVersion（至少为 0），导致立即触发回调。

非黏性实现：

• 使用 observeForever(Observer) 配合生命周期监听，手动控制订阅与取消。
• 或封装 MediatorLiveData 或 Transformations.map() 过滤旧数据。

总结：
黏性事件是 LiveData 设计用于保证 UI 一致性的机制，若需非黏性（如事件只触发一次），可使用 SingleLiveEvent 或第三方库（如 EventFlow）。

2. setValue () 和 postValue () 的区别是什么？如何保证线程安全？

问题解析：
二者均用于更新数据，区别在于线程调度和执行时机。

源码分析：

• setValue()：
  • 必须在主线程调用（通过 assertMainThread() 检查）。
  • 直接更新 mData 和 mVersion，调用 dispatchingValue() 通知观察者。
• postValue()：
  • 可在子线程调用，通过 ArchTaskExecutor 将任务切换到主线程。
  • 数据暂存到 mPendingData，通过 mPostValueRunnable 异步执行 setValue()：

    private final Runnable mPostValueRunnable = new Runnable() {@Overridepublic void run() {Object newValue;synchronized (mDataLock) {newValue = mPendingData;mPendingData = NOT_SET;}setValue((T) newValue);}
    };
    

• 线程安全由 synchronized (mDataLock) 保证，避免多线程同时修改 mPendingData。

总结：
setValue() 用于主线程即时更新，postValue() 用于子线程异步更新，二者最终都会通过 dispatchingValue() 通知活跃观察者。

3. LiveData 如何感知 LifecycleOwner 的生命周期状态？

问题解析：
通过 LifecycleBoundObserver 监听 LifecycleOwner 的状态变化，控制观察者的活跃状态。

源码分析：

• observe() 方法中创建 LifecycleBoundObserver，其实现 LifecycleEventObserver，重写 onStateChanged()：

  class LifecycleBoundObserver extends ObserverWrapper implements LifecycleEventObserver {final LifecycleOwner mOwner;@Overridepublic void onStateChanged(@NonNull LifecycleOwner source, @NonNull Lifecycle.Event event) {if (source.getLifecycle().getCurrentState() == DESTROYED) {removeObserver(mObserver); // 销毁时移除观察者return;}activeStateChanged(shouldBeActive()); // 更新活跃状态}private boolean shouldBeActive() {Lifecycle.State state = mOwner.getLifecycle().getCurrentState();return state.isAtLeast(Lifecycle.State.STARTED); // STARTED 或 RESUMED 时活跃}
  }
  

• 当 LifecycleOwner 状态变为 STARTED 或 RESUMED 时，观察者变为活跃，接收数据更新；DESTROYED 时自动移除，避免内存泄漏。

总结：
通过将观察者与 LifecycleOwner 的生命周期绑定，LiveData 确保仅在组件活跃时通知数据变化，实现自动的订阅 / 取消订阅。

三、Room 深入问题

1. Room 如何实现协程支持？suspend 函数的底层原理是什么？

问题解析：
Room 通过编译时生成的代码，将协程挂起函数转换为后台线程执行的任务。

源码分析：

• 在 DAO 中定义 suspend 函数时，Room 生成的实现类会使用 kotlinx.coroutines.CoroutineDispatcher。
• 例如，NewsDao 中 suspend fun insertNews(News) 会被编译为：

  public final class NewsDao_Impl implements NewsDao {private final RoomDatabase __db;private final CoroutineDispatcher __dispatcher = Dispatchers.IO; // 默认使用 IO 线程@Overridepublic void insertNews(final News news) {Coroutines.async(__dispatcher, false, new Continuation<Object, Unit>() {// 执行 SQL 插入操作（在后台线程）});}
  }
  

• 可通过 @Query(workerThread = true) 或在数据库构建时指定 Dispatcher 自定义线程。

总结：
Room 利用 Kotlin 协程的 suspend 特性，默认在 Dispatchers.IO 线程执行数据库操作，避免阻塞主线程，编译时生成的代码确保线程安全。

2. Room 如何处理数据库升级？版本冲突时的最佳实践是什么？

问题解析：
通过 @Database(version = X) 指定版本，升级时需提供 Migration 对象定义升级逻辑。

源码分析：

• RoomDatabaseBuilder 调用 build() 时，会检查数据库版本：

  if (databaseVersion > existingVersion) {applyMigration(migrations, existingVersion, databaseVersion); // 应用 Migration
  }
  

• Migration 实现 migrate(SupportSQLiteDatabase, int oldVersion, int newVersion)，需手动编写 SQL 语句修改表结构，例如：

  static final Migration MIGRATION_1_2 = new Migration(1, 2) {@Overridepublic void migrate(@NonNull SupportSQLiteDatabase database) {database.execSQL("ALTER TABLE News ADD COLUMN content TEXT"); // 添加字段}
  };
  

• 若新旧版本之间无对应 Migration，会抛出 IncompatibleDbException。

最佳实践：

• 每次升级仅处理相邻版本（如 1→2，2→3），避免跨版本升级。
• 复杂升级可先备份数据，删除旧表并创建新表（fallbackToDestructiveMigration）。

总结：
Room 通过 Migration 类支持数据库升级，需确保每个版本间的迁移逻辑正确，避免数据丢失。

3. Room 如何优化查询性能？是否支持索引和事务？

问题解析：
Room 支持 SQL 优化特性，如索引、事务、批量操作等。

源码分析：

• 索引：通过 @Index 注解为实体类字段添加索引，生成的 SQL 会包含 CREATE INDEX。
• 事务：在 DAO 中使用 @Transaction 注解标记方法，Room 会生成 beginTransaction() 和 endTransaction() 包裹操作：

  @Dao
  interface NewsDao {@Transactionsuspend fun insertAndUpdate(News news1, News news2) {insertNews(news1);updateNews(news2); // 保证原子性}
  }
  

• 批量操作：使用 @Insert(onConflict = REPLACE) 或直接插入列表（insertAll(List<News>)），减少多次 IO 开销。

总结：
Room 直接支持 SQL 优化特性，合理使用索引和事务可显著提升性能，批量操作避免逐行插入的性能损耗。

四、Navigation 深入问题

1. NavController 如何管理返回栈？popUpTo 和 popUpToInclusive 的作用是什么？

问题解析：
返回栈由 NavController 维护，通过导航图中的 action 配置栈行为。

源码分析：

• NavController 内部使用 BackStack 类（实为 ArrayDeque<BackStackEntry>）记录导航历史。
• popUpTo 属性指定返回时需弹出的目标目的地 ID，popUpToInclusive 若为 true，则同时弹出目标本身：

  <actionandroid:id="@+id/action_A_to_B"app:destination="@id/B"app:popUpTo="@id/A"app:popUpToInclusive="false" /> <!-- 从 B 返回时弹出到 A（不包含 A） -->
  

• 导航时，若 popUpTo 存在，NavController 会先弹出栈中所有在目标 ID 之上的条目，再压入新目的地。

总结：
popUpTo 用于清理返回栈，避免冗余条目，popUpToInclusive 控制是否包含目标条目，确保导航逻辑符合预期。

2. 如何在导航中传递复杂参数？是否支持安全类型校验？

问题解析：
通过导航图的 argument 定义参数，Room 支持类型校验和自动序列化。

源码分析：

在导航图中定义参数：

<fragmentandroid:id="@+id/DetailFragment"android:name="com.example.DetailFragment"><argumentandroid:name="newsId"app:argType="integer"android:defaultValue="-1" />
</fragment>

• NavController.navigate(R.id.DetailFragment, bundle) 传递参数，findNavController().getCurrentBackStackEntry().getArguments() 获取，编译时通过 @NavigationRes 校验目标 ID 合法性。
• 复杂对象需实现 Parcelable 或使用 @TypeConverter（如 Room 实体类），导航时自动序列化 / 反序列化。

总结：
Navigation 支持基本类型和 Parcelable 对象的参数传递，编译时校验目标 ID，确保类型安全，复杂对象需实现序列化接口。

3. 深层链接（Deep Link）如何与 Navigation 集成？原理是什么？

问题解析：
深层链接通过导航图配置，将 URL 映射到应用内目的地。

源码分析：

• 在导航图中添加 deepLink 标签：

  <fragmentandroid:id="@+id/DetailFragment"><deepLinkandroid:id="@+id/deepLink"app:uri="http://example.com/news/{newsId}" />
  </fragment>
  

• NavDeepLinkBuilder 解析 URL，通过 NavController.navigate(uri) 匹配导航图中的 deepLink 规则：

  NavDeepLinkBuilder(this).setGraph(R.navigation.navigation_graph).setUri(uri).createTask().addOnSuccessListener(navController -> navController.navigate(deepLinkMatch.getDestination().getId()));
  

• 核心是 NavDeepLinkMatcher 类，将 URL 路径与导航图中的 deepLink 模式匹配，提取参数。

总结

一、ViewModel 核心总结

1. 跨 Fragment 数据共享

   • 作用域：由 ViewModelStoreOwner 决定，通过 Activity 作为 Owner 可实现跨 Fragment 共享（作用域为 Activity 生命周期），若用 Fragment 自身作为 Owner 则作用域为 Fragment 生命周期。
   • 原理：Activity 的 ViewModelStore 在配置变更时通过 NonConfigurationInstance 保存，避免 ViewModel 重建。

2. 生命周期与内存泄漏

   • onCleared() 在 Owner 永久销毁（非配置变更）时调用，需在此清理异步任务（如取消 viewModelScope 协程）、释放资源。
   • 避坑：避免在 ViewModel 中持有 Activity 强引用，改用 getApplication() 获取上下文。

3. 自定义 Factory 与依赖注入

   • 实现 ViewModelProvider.Factory 可向 ViewModel 传递参数（如 Repository、数据库实例），是手动依赖注入的基础，配合 Hilt 可实现全自动依赖管理。

二、LiveData 核心总结

1. 黏性事件与非黏性实现

   • 原因：通过版本号 mVersion 机制，新订阅者因初始版本号为 -1，必然触发最新数据回调。
   • 非黏性方案：使用 observeForever() 手动管理订阅，或封装 SingleLiveEvent（单次触发）、结合 MediatorLiveData 过滤旧数据。

2. 线程安全与更新机制

   • setValue()：主线程即时更新，直接通知观察者。
   • postValue()：子线程异步更新，通过 ArchTaskExecutor 切换到主线程，利用 mDataLock 保证线程安全。
   • 仅当观察者处于 STARTED/RESUMED 活跃状态 时才会收到通知，避免后台更新浪费性能。

3. 生命周期感知原理

   • LifecycleBoundObserver 监听 LifecycleOwner 状态，在 DESTROYED 时自动移除观察者，通过 shouldBeActive() 判断是否接收数据，实现无内存泄漏的动态订阅。

三、Room 核心总结

1. 协程支持与线程调度

   • 在 DAO 中定义 suspend 函数，Room 编译时生成后台线程代码（默认使用 Dispatchers.IO），避免阻塞主线程。
   • 可通过 @Query(workerThread = true) 或自定义 CoroutineDispatcher 调整线程池。

2. 数据库升级与 Migration

   • 通过 @Database(version = X) 指定版本，升级时需提供 Migration 类实现逐版本 SQL 迁移逻辑（如添加字段、修改表结构）。
   • 最佳实践：避免跨版本升级（如 1→3），复杂场景可使用 fallbackToDestructiveMigration 重置数据库。

3. 性能优化手段

   • 索引：通过 @Index 注解提升查询效率，生成 CREATE INDEX 语句。
   • 事务：@Transaction 注解保证批量操作原子性，减少多次 IO 开销。
   • 批量操作：使用 insertAll()、updateAll() 替代单条操作，降低数据库交互次数。

四、Navigation 核心总结

1. 返回栈与导航配置

   • NavController 维护 BackStack（栈结构），通过导航图中 action 的 popUpTo/popUpToInclusive 清理栈条目：
     • popUpTo：指定弹出目标 ID，inclusive=true 时包含目标自身，避免冗余页面驻留。

2. 参数传递与类型安全

   • 支持基本类型和 Parcelable 对象，通过导航图 argument 定义参数，编译时通过 @NavigationRes 校验目标 ID 合法性。
   • 复杂对象需实现 Parcelable 或使用 @TypeConverter（如 Room 实体），确保序列化 / 反序列化安全。

3. 深层链接集成

   • 在导航图中配置 deepLink 标签，通过 NavDeepLinkBuilder 解析 URL，匹配目的地并提取参数（如 http://example.com/news/{newsId}），提升应用外部访问能力。

总结对比

组件	核心目标	关键机制	最佳实践
ViewModel	生命周期感知的数据管理	ViewModelStore/Factory 机制	依赖注入、避免持有 Activity 强引用
LiveData	生命周期感知的响应式数据更新	版本号校验、LifecycleBoundObserver	区分 setValue/postValue，处理黏性事件
Room	类型安全的 SQLite ORM	编译时代码生成、协程支持	合理使用 Migration、索引 / 事务优化性能
Navigation	多页面导航与返回栈管理	导航图配置、NavController 栈管理	清晰定义 popUpTo 规则