CSDN首发2021最新《Android Framework开发详解》腾讯技术团队出品，限时分享

Posted 2021-12-07 datian1234

缘起

对于大多数 android 开发工程师来说，掌握Android Framework 一定是一个不光要熟练而且还要精通的技能。

在刚刚过去的金九银十，我受邀帮一家独角兽公司面试，他们希望我帮忙给目前正在招聘的高级 Android 工程师岗位做一些技术面试。我一般会准备下面几个面试题进行提问：

• 1.Android中多进程通信的方式有哪些？
• 2.进程通信你用过哪些？原理是什么？（字节跳动、小米）
• 3.描述下Binder机制原理？（东方头条）
• 4.Binder线程池的工作过程是什么样？（东方头条）
• 5.Handler怎么进行线程通信，原理是什么？（东方头条）
• 6.Handler如果没有消息处理是阻塞的还是非阻塞的？（字节跳动、小米）
• 7.handler.post(Runnable) runnable是如何执行的？（字节跳动、小米）
• 8.handler的Callback和handlemessage都存在，但callback返回true handleMessage还会执行么？（字节跳动、小米）
• 9.Handler的sendMessage和postDelay的区别？（字节跳动）
• 10.IdleHandler是什么？怎么使用，能解决什么问题？
• 11.为什么Looper.loop不阻塞主线程？（腾讯）
• 12.Looper无限循环为啥没有ANR（B站）
• 13.Looper如何在子线程中创建？（字节跳动、小米）
• 14.Looper、handler、线程间的关系。例如一个线程可以有几个Looper可以对应几个Handler？（字节跳动、小米）
• 15.如何更新UI，为什么子线程不能更新UI？(美团)
• 16.ThreadLocal的原理，以及在Looper是如何应用的？（字节跳动、小米）
• 17.Android 有哪些存储数据的方式？
• 18.SharedPreference原理，commit与apply的区别是什么？使用时需要有哪些注意？（腾讯）
• 19.如何判断一个 APP 在前台还是后台？
• 20.如何做应用保活？
• 21.一张图片100x100在内存中的大小？（字节跳动）
• 22.Intent的原理，作用，可以传递哪些类型的参数?

然后我再扩展到和这些知识点相关的更深层次的知识点细节，直到问的你答不上来为止，以此来探寻你的技术边际，这样就能更深入地了解你的技术能力。

好吧，这些问题相信很多面试者都遇到过，但我面试的结果却表明Android Framework框架层原理的掌握并没有到人尽皆知的境地。不过也好，这些问题就可以很容易区分出面试者是否对Android开发真的还有热情。

经常有网友给我留言，询问我Android Framework如何学习的问题。

如果非要总结Framework学习中的问题，大家遇到的困惑无非是这些方面：

• 1.开发遇到Bug，百度不到，而你不懂框架里面的黑盒机制
• 2.项目代码想到哪写到哪，每次迭代就是一场轮回？你不想知道Android这么庞大的源码体系是怎么设计的？
• 3.学完就忘，不会使用，原理结合实战通过Framework学习知识点的使用。

Android Framework重要性

Android Framework 开发虽然比较偏底层，圈子窄，但是能掌握一些原理的东西，可以触类旁通，往应用层发展也可以，接下来我们看看Framework知识有多重要。举几个栗子，你或许就能清楚了。

像掉帧监控，函数插装，慢函数检测，ANR 监控，启动监控，都需要对 Framework 有比较深入的了解，才能知道怎么去做监控，利用什么机制去监控，函数插桩插到哪里，反射调用该反射哪个类哪个方法哪个属性……

目前大公司的app开发都要基于模块化、层次化、组件化、控件化的思路来设计架构，而这一切的基础都建立在Android Framework系统框架底层原理实现之上。

分享读者

笔者2011年校招加入三星从事Android开发，三星走下坡路后，跳槽去过小米，OPPO等大厂，19年5月份进了腾讯一直到现在。
被人面试过，也面试过很多人。深知大多数初中级Android工程师，想要提升技能，往往是自己摸索成长，不成体系的学习效果低效漫长，而且极易碰到天花板技术停滞不前！

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如何学习Android Framework

• 1.系统启动流程分析
  众所周知，Android是谷歌开发的一款基于Linux的开源操作系统，下图所示为 Android 平台的主要组件。

Android 平台的基础是 Linux 内核。例如，Android Runtime (ART) 依靠 Linux 内核来执行底层功能，例如线程和低层内存管理。使用 Linux 内核可让 Android 利用主要安全功能，并且允许设备制造商为著名的内核开发硬件驱动程序。

此外还需要学习和掌握int进程。
init进程是Android系统中及其重要的第一个进程，init进程通常会做到以下几点。

1. 创建和挂载启动所需要的文件目录
2. 初始化和启动属性服务
3. 解析init.rc配置文件并启动Zygote进程

init.rc是一个非常重要的配置文件，它是由Android初始化语言（Android Init Language）编写的脚本，这里也是需要重点掌握和学习的。
最后不得不提zgyote了，作为Android中的第一个art虚拟机，他通过socket的方式与其他进程进行通信。这里的“其他进程”其实主要是系统进程——SystemServer。因此重要性不言而喻。

• 2.Binder解析

Binder机制作为进程间通信的一种手段，基本上贯穿了andorid框架层的全部。所以首先必须要搞懂的Android Binder的基本通信机制。

首先我们要宏观认识Binder，从binder框架、binder涉及到的类、binder驱动整体层面去重新认识它。

binder框架

接下来再从binder的jni方法注册、binder驱动、数据结构、启动service_manager、获取service_manager、addService流程等逐级进行学习。

• 3.深入解析Handler

Message 源码分析，再到MessageQueue 的源码分析，Looper 的源码分析，handler 的源码分析，Handler 机制实现原理，既是面试常考，又是工作必备技能。

Handler 机制实现原理

• 4.深入解析AMS

Android系统非常庞大、错综复杂，其底层是采用Linux作为基底，上层采用包含虚拟机的Java层以及Native层， 通过系统调用(Syscall)连通系统的内核空间与用户空间。用户空间主要采用C++和Java代码，通过JNI技术打通用户空 间的Java层和Native层(C++/C)，从而融为一体。
Google官方提供了一张经典的四层架构图，从下往上依次分为Linux内核、系统库和Android运行时环境、框架 层以及应用层这4层架构，其中每一层都包含大量的子模块或子系统。

• 5.深入解析 WindowManagerService
  简称Wms，WindowManagerService管理窗口的创建、更新和删除，显示顺序等，是WindowManager这个管理接品的真正的实现类。它运行在System_server进程，作为服务端，客户端（应用程序）通过IPC调用和它进行交互。
• 6.PackagerManagerService
  PKMS 是什么东西？

PackageManagerService（简称 PKMS），是 Android 系统中核心服务之一，负责应用程序的安装**，卸载，**信息查询，等工作。

大佬云集、资料丰富

当初我在腾讯认识一个非常非常资深的前辈，他在腾讯十来年了，但因为各种原因级别不是很高。我当时问他，既然你对现状如此不满，为什么不想着离开寻找更好的机会呢？

他沉思了片刻跟我说，他说我现在在这里虽然待着不顺心，但是我接触到的人都是非常优秀的。我遇到问题，还可以和你们讨论讨论。我如果出去了，我要是再遇到问题，可能连一个讨论的人都没有。

我当时听听只是觉得有道理，现在再回想起来，感受非常深刻。三观、格局、能力，能够进入大公司的，这三个方面一般都不会太差。别的不说，就拿个人能力而言，我曾出国出差过几个月，有幸见识了许多各种海外名校的同事，和他们学习交流Android系统框架，这真的让我Android系统框架有了更深层次的认识。

除了优秀的同事之外，大公司里往往还有丰富的内部文档和资料。我当时在腾讯内部看到了很多优秀的文章，也有很多优秀的技术沙龙和分享。现在想起来两年下来，也没有去过几次，文章和资料看得也不算多，现在想想颇为遗憾。别的不说，就拿推荐领域而言，近些年质量不错的论文往往都来源于大公司尤其是国内的大公司，以腾讯、华为和头条为主。除了公开的论文，公司内部还有很多技术相关的资料和文档，这些真的可以说是有价无市，非常珍贵。

例如：《Android Framework 开发揭秘》