Android第十三次面试总结（四大组件基础）

Activity生命周期和四大启动模式详解

一、Activity 生命周期

Activity 的生命周期由一系列回调方法组成，用于管理其创建、可见性、焦点和销毁过程。以下是核心方法及其调用时机：

onCreate()
- 调用时机：Activity 首次创建时调用。
- 作用：初始化布局（setContentView）、绑定数据、创建后台线程等。
- 注意：在此方法中应避免耗时操作。
onStart()
- 调用时机：Activity 可见但未获得焦点（例如被对话框覆盖）。
- 作用：恢复UI更新或资源加载。
onResume()
- 调用时机：Activity 进入前台并可与用户交互。
- 作用：启动动画、传感器监听、高频率更新UI等。
- 关键点：此时 Activity 位于栈顶。
onPause()
- 调用时机：Activity 失去焦点（如弹出对话框或跳转到其他 Activity）。
- 作用：保存临时数据、释放资源（如摄像头）。
- 注意：需快速执行，否则会影响新 Activity 的启动。
onStop()
- 调用时机：Activity 完全不可见（被其他 Activity 覆盖或退出）。
- 作用：停止动画、释放非必要资源。
onDestroy()
- 调用时机：Activity 被销毁（用户主动退出或系统回收资源）。
- 作用：清理内存、注销广播等。
onRestart()
- 调用时机：Activity 从停止状态重新回到前台（如按返回键返回）。
- 流程：onRestart() → onStart() → onResume()。

场景应用

场景 1：打开新页面

流程：

原 Activity 执行 onPause()（失去焦点）
新 Activity 依次执行：
- onCreate()（初始化）
- onStart()（可见）
- onResume()（可交互）
原 Activity 执行 onStop()（完全不可见）

典型场景：

从主页跳转到详情页
列表页打开新的商品页

场景 2：返回上一个页面

流程：

当前 Activity 执行 onPause()
上一个 Activity 依次执行：
- onRestart()（重新激活）
- onStart()（可见）
- onResume()（可交互）
当前 Activity 执行：
- onStop()
- onDestroy()（被销毁）

典型场景：

提交订单后返回购物车
查看图片详情后返回相册

场景 3：屏幕旋转

流程：

onPause() → onSaveInstanceState()（保存数据）
onStop() → onDestroy()（销毁实例）
重新创建：
- onCreate()（携带保存的数据）
- onStart()
- onRestoreInstanceState()（恢复数据）
- onResume()

开发重点：

在 onSaveInstanceState() 保存编辑框内容/滚动位置
避免在旋转时中断网络请求

场景 4：被弹窗/来电中断

场景	生命周期变化	恢复顺序
普通对话框	`onPause()`	`onResume()`
全屏弹窗/来电	`onPause()` → `onStop()`	`onRestart()` → `onResume()`

关键区别：

是否完全遮挡决定是否触发 onStop()

二、四大启动模式（Launch Mode）

Android 的四大启动模式核心基于任务栈管理机制实现。系统通过 ActivityManagerService（AMS）维护一个全局的任务栈结构，每个任务栈由 TaskRecord 对象表示，遵循后进先出的堆栈原则。当启动 Activity 时，AMS 会根据不同启动模式的预设规则，动态调整任务栈的组成。

standard 模式是最基础的方式。它简单地无条件创建新 Activity 实例，并将其压入当前任务栈顶部。这种模式不涉及任何复用判断，因此可能在栈中积累多个相同 Activity 实例，对内存管理构成压力。系统在处理时直接调用 ActivityStarter 的强制压栈方法，整个过程没有任何条件检测。

适用场景：

常规页面跳转（如商品详情页、新闻内容页）
多实例并行需求（如浏览器标签页、文档编辑页）
典型案例：
电商应用浏览商品：主页 → 商品A页 → 商品B页，栈内存在多个不同商品页实例
文档应用编辑文件：同时打开文档1、文档2，返回时可逐个切换

singleTop 模式的核心在于栈顶检查机制。启动时，AMS 会立即判断目标 Activity 是否恰好位于当前栈顶。如果匹配成功，则直接触发该实例的 onNewIntent() 进行数据刷新，完全跳过创建流程；若不在栈顶，则回退到 standard 模式创建新实例。这种设计特别适合通知栏点击等高频重复启动的场景。

适用场景：

避免重复通知（通知栏多次点击跳转同一页）
高频操作入口（如刷新按钮、重复提交页面）
典型案例：
微信消息页面：当停留在聊天页A时收到新消息，点击通知直接刷新当前页面
支付倒计时页：用户多次点击“重新支付”按钮，复用当前页面更新倒计时
特殊场景：
扫二维码页面：已打开扫码页时再次触发扫码，直接复用而非新建

singleTask 模式采用任务栈重构策略。系统会优先搜索与目标 Activity 的 taskAffinity 匹配的任务栈，检测是否存在已有实例。如果找到，AMS 会先清除该实例之上的所有 Activity（触发它们的 onDestroy），将目标实例置于栈顶并调用 onNewIntent()；若未找到，则新建独立任务栈。这种清除机制有效保障了栈内实例唯一性，但处理成本较高。

适用场景：

应用主页（如微信主界面、设置首页）
登录/授权中转站（确保返回时跳过登录页）
典型案例：
支付流程结束：商品页 → 收银台 → 支付成功页，点击“返回首页”清空整个支付栈，直达主页
社交应用登录：若已登录过，再次打开APP直接进入主页面而非登录页

singleInstance 模式具有全局隔离特性。该模式强制目标 Activity 独占整个任务栈，且栈内不允许其他 Activity 存在。启动时，AMS 先全局搜索专属栈：若存在则直接提至前台复用；若不存在则创建带唯一 ID 的新栈。这种模式实现了跨应用级的隔离，在系统低内存回收时可能被独立保留，常用于相机、拨号等系统组件。

适用场景：

系统级共享组件（相机、通讯录选择器）
独立功能模块（如浮窗通话界面）
典型案例：
系统相机调用：应用中启动相机拍照，返回时直接回到原应用
第三方分享面板：微信分享时调起系统分享栈，完成后自动销毁
特殊注意：
银行应用安全键盘：通过独立进程防止密码输入被截屏

场景需求	推荐模式
常规页面跳转（允许多实例）	`standard`
避免栈顶重复（如通知点击）	`singleTop`
应用入口/核心页（需清栈）	`singleTask`
独立系统组件（跨进程调用）	`singleInstance`

通过 AndroidManifest.xml 或 Intent 标志（如 FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK）指定，控制 Activity 实例与任务栈（Task）的关系。

onNewIntent() 是 Activity 被复用时的数据刷新入口，用于处理同一个 Activity 实例被再次启动时的新意图（Intent），而无需重建页面。

核心作用（3个关键点）：

复用已有页面
- 避免重复创建相同 Activity（节省内存）
- 保持当前页面状态（如滚动位置、输入内容）

更新数据

protected void onNewIntent(Intent intent) {
    setIntent(intent); // 必须更新！否则getIntent()拿旧数据
    refreshUI(intent); // 根据新数据刷新界面
}

特定场景触发
- singleTop：当 Activity 位于栈顶时
- singleTask/singleInstance：当 Activity 已存在于栈中时

典型场景：

点击通知栏多次打开同一聊天页（直接刷新消息）
从支付结果页返回后再次支付（复用页面更新订单）
全局搜索框重复搜索（保留搜索历史记录）

记住一个原则：
只要看到 singleTop/singleTask，就要考虑是否需要重写 onNewIntent() 处理数据刷新！

启动模式在后台运行时的关键行为解析

一、后台启动 Activity 的通用规则

基本行为：
- 当应用在后台时启动新 Activity，系统会先将应用带回前台
- 新 Activity 会被添加到当前任务栈中
- 用户按返回键时会回到上一个 Activity
核心影响：
- 应用进程优先级提升到前台进程
- 可能触发系统回收机制（低内存时后台进程优先被杀）

二、后台启动的注意事项

1. Android 8.0+ 限制

后台启动限制：应用在后台时无法随意启动 Activity

解决方案：

// 必须使用全屏通知
NotificationCompat.Builder builder = new NotificationCompat.Builder(this, CHANNEL_ID)
    .setContentIntent(pendingIntent) // 用户点击才启动
    .setFullScreenIntent(pendingIntent, true); // 紧急通知

2. 内存回收策略

启动模式	回收优先级	恢复难度
standard	高	难（多实例）
singleTop	中	中等
singleTask	低	易（单实例）
singleInstance	最低	最易

3. 最佳实践

后台启动 singleTask 主页：

// 清理所有历史栈
Intent intent = new Intent(context, MainActivity.class);
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK | 
               Intent.FLAG_ACTIVITY_CLEAR_TASK);

避免后台 standard 启动：
- 易导致 OOM（内存溢出）
- 返回栈混乱

跨进程通信：

// 启动独立进程的Activity
<activity android:process=":camera_process"/>

三、各模式后台表现对比表

启动模式	后台启动特点	内存效率	适用场景
standard	持续堆叠新实例	低	需多实例的普通页面
singleTop	栈顶复用省资源	中	通知/消息更新
singleTask	清理栈内多余页面	高	应用主页/核心入口
singleInstance	独立进程不受主应用影响	最高	相机/电话等系统级功能

模式	实例数量	栈位置	典型场景
standard	多个	当前栈	普通页面
singleTop	栈顶唯一	当前栈	防重复启动（通知栏）
singleTask	栈内唯一	可指定新栈	应用主界面
singleInstance	全局唯一	独占新栈	独立功能（如相机）

微信小游戏双图标背后的启动模式解析

场景重现：

点击微信图标启动微信主界面
在微信内点击进入小游戏
后台出现两个独立图标：
- 微信主应用图标
- 小游戏独立图标

核心启动模式：singleInstance

实现原理：

<!-- 小游戏Activity声明示例 -->
<activity
    android:name=".GameActivity"
    android:launchMode="singleInstance"
    android:taskAffinity="com.tencent.game"
    android:process=":game_process" />

三大关键机制：

独立进程
```
android:process=":game_process"
```
- 小游戏运行在独立的 com.tencent.mm:game_process 进程
- 与微信主进程 com.tencent.mm 完全隔离
- 效果：系统显示两个独立进程图标
独立任务栈
```
android:taskAffinity="com.tencent.game"
android:launchMode="singleInstance"
```
- 创建专属任务栈（与微信主栈隔离）
- 效果：
  - 最近任务显示两个独立任务项
  - 游戏退出时直接回到手机桌面，不经过微信

跨进程通信

// 微信启动游戏的关键代码
Intent intent = new Intent();
intent.setComponent(new ComponentName("com.tencent.mm", "com.tencent.mm.plugin.game.GameActivity"));
intent.addFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK | 
                Intent.FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK);
startActivity(intent);

使用 FLAG_ACTIVITY_MULTIPLE_TASK 允许多实例

完整启动流程：

用户点击小游戏入口
微信创建子进程：
- 通过 startActivity() 跨进程启动
- 指定 singleInstance + NEW_TASK 标志
系统创建资源隔离区：
- 独立内存空间（分配专属内存）
- 独立渲染线程（避免微信主线程卡顿）
- 独立任务栈（系统记录为独立应用）
游戏结束后：
- 游戏进程销毁
- 微信主进程不受影响
- 返回路径：游戏 → 桌面 (不返回微信)

技术优势：

性能隔离：

游戏占500MB内存不影响微信聊天
游戏崩溃不会导致微信闪退

# 进程内存占用示例
com.tencent.mm: 300MB   # 微信主进程
com.tencent.mm:game: 500MB # 游戏进程

独立生命周期：

操作

微信主进程

游戏进程

进入游戏

onPause()

onCreate()

游戏切后台

-

onPause->onStop

关闭游戏

onResume()

onDestroy()

游戏崩溃

无影响

自动重启
用户体验优化：
- 游戏可独立操作（微信后台保持运行）
- 小窗口模式双向互动（微信浮窗+游戏）

操作	微信主进程	游戏进程
进入游戏	onPause()	onCreate()
游戏切后台	-	onPause->onStop
关闭游戏	onResume()	onDestroy()
游戏崩溃	无影响	自动重启

对比其他启动模式：

启动模式	是否分进程	是否独立图标	适用场景
standard	❌	❌	普通页面跳转
singleTask	❌	❌	微信钱包
singleTop	❌	❌	公众号文章
singleInstance	✅	✅	小游戏/视频通话

典型应用场景：

微信/QQ内置小游戏
直播平台连麦功能
银行App的安全键盘
AR扫描模块

ContentProvider应用场景

ContentProvider 是 Android 实现应用间安全数据共享（基于 URI 和 Binder）的核心组件，同时通过空实现 Provider 的 onCreate() 机制实现库的自动初始化。

ContentProvider 的主要应用场景

a) 应用间共享数据（最常见目的）

*   **系统功能：** Android系统自身提供了大量ContentProvider让应用访问系统数据：
    *   `ContactsContract.Contacts` (通讯录联系人)
    *   `MediaStore.Images.Media` (相册图片)
    *   `MediaStore.Audio.Media` (音频文件)
    *   `CalendarContract.Events` (日历事件)
    *   `CallLog.Calls` (通话记录)
    *   `Settings.System` (系统设置)
*   **第三方应用：** 当你的应用需要向其他应用**提供数据**时（如提供用户配置、自定义数据库内容），你需要实现自己的ContentProvider，并定义相应的authority和URI结构。

b) 同一个应用内的结构化数据访问

*   即使只在应用内部使用，ContentProvider也提供了一种**标准化**的方式来访问应用本身的数据库或结构化文件。这有利于统一数据访问逻辑、解耦UI和数据层（符合MVC/MVP/MVVM架构思想）、并便于以后扩展成跨应用共享（仅需添加权限和可能的URI结构调整）。

c) 跨进程回调/协调

*   一些复杂的跨应用协作可以通过ContentProvider的`query()`、`insert()`等操作来触发。例如，应用A通过调用应用B的ContentProvider插入一条特定数据，可以作为一种信号通知应用B执行某项操作（不过Intent广播和Service是更直接的IPC方式）。

d) 应用初始化 - Auto-initialization Providers

*   **这是非常关键且容易被问到的点！** 你在开发中可能会遇到一些第三方库（或Android Jetpack库），需要在应用启动（`Application.onCreate()`之前）就立即执行初始化。**ContentProvider 是实现这种“自动初始化”的核心机制。**
*   **原理：** 系统会在应用进程启动时，**早于**创建 `Application` 实例并调用其 `onCreate()` 方法之前，先**实例化**并**初始化**（调用 `onCreate()` 方法）清单文件中所有在`<application>`标签里声明的ContentProvider。
*   **库的做法：** 一个需要预初始化的库可以在其 SDK 中包含一个**不暴露任何实际数据 URI 的“空” ContentProvider**。
    1.  这个 Provider 在清单文件中声明。
    2.  它的唯一目的是在其 `onCreate()` 方法中执行库所需的初始化代码（如初始化单例、设置全局配置、数据库设置等）。
    3.  由于其 `onCreate()` 调用时机非常早（在 `Application.onCreate()` 之前），库就能确保在应用的任何代码运行前完成初始化。
*   **常见例子：**
    *   **WorkManager (>= v2.1):** 使用 `WorkManagerInitializer` Provider 来自动初始化。
    *   **Firebase:** `FirebaseApp`的初始化通常通过Provider（如`FirebaseInitProvider`）完成。
    *   **Google Play Services SDKs：** 某些服务可能使用此机制。
    *   **Mockito / Robolectric 等测试框架：** 有时用于注入测试依赖。
*   **优势：** 开发者只需引入库依赖并配置清单文件（通常是自动合并的），无需在 `Application.onCreate()` 中显式调用 `initialize()` 方法，减少了初始化配置遗漏的可能性。
*   **注意：** 过度使用会略微增加启动时间，因为系统需要加载和初始化这些 Provider。应仅用于必要的库初始化。

代码示例：

利用 ContentProvider 实现应用初始化

自定义初始化 Provider 实现 (空内容提供者)

public class AppInitProvider extends ContentProvider {

    @Override
    public boolean onCreate() {
        // 系统在 Application.onCreate() 前调用
        initializeApp();
        return true; // 初始化成功
    }

    private void initializeApp() {
        // 1. 初始化单例配置
        AppConfig.initialize(getContext());
        
        // 2. 设置全局异常处理
        Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new AppCrashHandler());
        
        // 3. 初始化网络请求库
        OkHttpClient client = new OkHttpClient.Builder()
                .connectTimeout(10, TimeUnit.SECONDS)
                .build();
        RetrofitManager.init(client);
        
        // 4. 初始化数据库框架
        Room.databaseBuilder(
                getContext(), 
                AppDatabase.class, 
                "app-db"
        ).fallbackToDestructiveMigration().build();
        
        // 5. 三方库初始化 (示例)
        FirebaseApp.initializeApp(getContext());
    }

    // 空方法 - 此 Provider 不提供实际数据
    @Nullable @Override public Cursor query(...) { return null; }
    @Nullable @Override public Uri insert(...) { return null; }
    @Override public int delete(...) { return 0; }
    @Override public int update(...) { return 0; }
    @Nullable @Override public String getType(Uri uri) { return null; }
}

AndroidManifest.xml 配置

<application>
    <!-- 系统将优先初始化此 Provider -->
    <provider
        android:name=".init.AppInitProvider"
        android:authorities="${applicationId}.appinit"  <!-- 唯一标识符 -->
        android:exported="false"  <!-- 不对外暴露 -->
        android:initOrder="100"   <!-- 多个 Provider 时指定初始化顺序 -->
        tools:ignore="ExportedContentProvider"/> 
    
    <!-- 常规 Application 类 -->
    <activity
        android:name=".MainActivity"
        .../>
</application>

Application 类中的后续初始化

public class MyApplication extends Application {

    @Override
    public void onCreate() {
        super.onCreate();
        // 此时 AppInitProvider 已完成初始化
        
        // 1. 初始化必须依赖前序操作的组件
        initializePushNotifications();
        
        // 2. 验证初始化状态
        if(!AppConfig.isInitialized()) {
            throw new RuntimeException("初始化失败! 请检查AppInitProvider");
        }
    }
    
    private void initializePushNotifications() {
        // 依赖 AppInitProvider 中初始化的网络库
        PushService.setHttpClient(RetrofitManager.getClient());
    }
}

使用此模式后，开发者只需添加依赖库，零代码初始化三方库 - 特别适合SDK开发者。如 Firebase 通过此机制实现完全自动初始化，无需在 Application 中调用 FirebaseApp.initializeApp()。

Service 启动方式与实战场景详解

Service是Android执行后台长时操作（如音乐播放、网络下载）或跨进程通信（通过AIDL）的核心组件，其生命周期由系统管理，分为启动状态（startService()）和绑定状态（bindService()），8.0+系统需结合前台服务或JobScheduler规避后台限制。

一、两种核心启动方式

1. startService() 启动方式

本质特点：

启动后服务与组件完全解耦
生命周期独立运行
必须显式停止（调用 stopSelf() 或 stopService()）

完整生命周期流程：

首次启动：onCreate() → onStartCommand()
后续启动：直接触发 onStartCommand()
停止服务：onDestroy()

场景适用：

后台长期任务：如音乐播放、定位追踪
无交互任务：如日志上传、数据同步
跨应用操作：如推送消息处理

实战代码：

// 启动下载服务
Intent downloadIntent = new Intent(this, DownloadService.class);
downloadIntent.putExtra("file_url", "https://example.com/file.zip");
startService(downloadIntent);

// 服务内部停止
public class DownloadService extends Service {
    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        new Thread(() -> {
            downloadFile(intent.getStringExtra("file_url"));
            stopSelf();  // 下载完成后自动停止
        }).start();
        return START_NOT_STICKY;
    }
}

2. bindService() 启动方式

本质特点：

建立组件与服务的绑定关系
通过 IBinder 接口实现双向通信
绑定解绑自动管理生命周期

完整生命周期流程：

首次绑定：onCreate() → onBind()
通信期间：通过 Binder 接口交互
所有绑定解除：onUnbind() → onDestroy()

场景适用：

实时交互场景：如音乐控制（播放/暂停/进度）
功能模块解耦：如支付模块服务
跨进程通信(IPC)：不同应用间的数据交换

实战代码：

// 绑定音乐服务
ServiceConnection conn = new ServiceConnection() {
    @Override
    public void onServiceConnected(ComponentName name, IBinder binder) {
        MusicService.MusicBinder musicBinder = (MusicService.MusicBinder) binder;
        musicBinder.play();  // 直接调用服务方法
    }
};
bindService(new Intent(this, MusicService.class), conn, BIND_AUTO_CREATE);

// 解绑服务
unbindService(conn);

Service使用场景

音乐/视频播放服务

核心实现方案：

public class MediaPlaybackService extends Service 
    implements MediaPlayer.OnPreparedListener, MediaPlayer.OnCompletionListener {
    
    private MediaPlayer mediaPlayer;
    private MediaSession mediaSession;
    private static final int NOTIFICATION_ID = 101;

    @Override
    public void onCreate() {
        // 初始化媒体播放器
        mediaPlayer = new MediaPlayer();
        mediaPlayer.setAudioAttributes(new AudioAttributes.Builder()
            .setUsage(AudioAttributes.USAGE_MEDIA)
            .setContentType(AudioAttributes.CONTENT_TYPE_MUSIC)
            .build());
        
        // 创建媒体会话（支持锁屏控制）
        mediaSession = new MediaSession(this, "MediaPlaybackService");
        mediaSession.setCallback(new MediaSessionCallback());
        mediaSession.setFlags(MediaSession.FLAG_HANDLES_MEDIA_BUTTONS | 
                             MediaSession.FLAG_HANDLES_TRANSPORT_CONTROLS);
        
        // 设置通知通道（Android 8.0+必须）
        createNotificationChannel();
    }

    @Override
    public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
        String action = intent.getStringExtra("action");
        
        if("PLAY".equals(action)) {
            String mediaUrl = intent.getStringExtra("media_url");
            playMedia(mediaUrl);
        } 
        else if("PAUSE".equals(action)) {
            pausePlayback();
        }
        
        return START_NOT_STICKY;
    }

    private void playMedia(String mediaUrl) {
        try {
            // 停止当前播放
            if (mediaPlayer.isPlaying()) {
                mediaPlayer.stop();
            }
            
            mediaPlayer.reset();
            mediaPlayer.setDataSource(mediaUrl);
            mediaPlayer.prepareAsync(); // 异步准备播放
            mediaPlayer.setOnPreparedListener(this);
            
            // 转换为前台服务
            Notification notification = buildMediaNotification("正在播放");
            startForeground(NOTIFICATION_ID, notification);
            
        } catch (IOException e) {
            Log.e("MediaService", "播放初始化失败", e);
        }
    }

    @Override
    public void onPrepared(MediaPlayer mp) {
        mediaPlayer.start();
        mediaSession.setActive(true);
        
        // 更新通知显示播放状态
        Notification notification = buildMediaNotification("正在播放");
        NotificationManager nm = getSystemService(NotificationManager.class);
        nm.notify(NOTIFICATION_ID, notification);
    }

    // 构建媒体通知（含播放控制按钮）
    private Notification buildMediaNotification(String status) {
        // 构建通知内容（包含播放控制按钮）
        // ...
    }
}

关键技术与注意事项：

音频焦点管理：

AudioManager audioManager = (AudioManager) getSystemService(AUDIO_SERVICE);
int result = audioManager.requestAudioFocus(
    focusChangeListener, 
    AudioManager.STREAM_MUSIC, 
    AudioManager.AUDIOFOCUS_GAIN_TRANSIENT);

耳机事件处理：

// 注册耳机拔出广播
IntentFilter intentFilter = new IntentFilter(AudioManager.ACTION_AUDIO_BECOMING_NOISY);
registerReceiver(noisyReceiver, intentFilter);

BroadcastReceiver noisyReceiver = new BroadcastReceiver() {
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        if(AudioManager.ACTION_AUDIO_BECOMING_NOISY.equals(intent.getAction())) {
            pausePlayback(); // 耳机拔出时暂停播放
        }
    }
};