第3章 Java/Kotlin基础与内存管理
内存管理是 Android 架构面试的必考核心，涵盖 JVM 内存模型、GC 原理、Kotlin 内存特性与泄漏场景。三大高频问题覆盖了从底层原理到实际优化，回答需兼顾理论深度与工程落地。
核心概念速查表
| 主题 | Java 侧重点 | Kotlin 侧重点 |
|---|---|---|
| 内存模型 | 堆、栈、方法区、PC、直接内存 | 空安全底层、内联类、对象头优化 |
| GC | 可达性分析、分代收集、CMS/G1 | 协程栈、挂起对象生命周期 |
| 内存泄漏 | Handler、单例、静态集合、匿名内部类 | 协程泄露、伴生对象、lazy 委托 |
Q1：请描述 JVM 运行时数据区域，Android 环境下哪些区域容易引发 OOM？
🎯 考察点：
- 是否理解堆、栈、方法区、本地方法栈、PC 寄存器
- 是否了解 Android 对方法区的限制（～64K）
- 能否结合 Bitmap、大图、Fragment 引用等场景分析 OOM
📐 回答框架：
- 罗列五大区域，强调堆和方法区是 OOM 高发区
- 说明 Android 上方法区（元空间）的限制与类加载泄漏
- 举例：Bitmap 堆外内存、Handler 匿名内部类持有 Activity
- 给出优化方向：复用、压缩、生命周期绑定
✏️ 简短示例回答：
JVM 分为堆、栈、方法区等。Android OOM 常见于堆内存（Bitmap 过大）和方法区（类加载过多导致 64K 限制）。应使用 LRU 缓存复用 Bitmap，避免匿名内部类隐式引用 Activity。
🔍 可能追问：
- 方法区何时会触发 OOM？如何监控？
- 栈溢出（StackOverflow）与 OOM 的区别是什么？
- Android 8.0 后方法区由 PermGen 变为 Metaspace，影响是什么？
⚠️ 避坑提醒：不要只背区域划分，必须结合 Android 实际场景（如 Fragment 不释放、图片加载库源码）。
Q2：GC 回收机制有哪些常用算法？如何判断一个对象已经“死亡”？
🎯 考察点：
- 是否清楚引用计数法和可达性分析的优劣
- 是否了解标记-清除、复制、标记-整理算法
- 是否知道分代收集及 Android 上 ART 的 GC 特点
📐 回答框架：
- 先答存活判定：GC Roots 向下搜索的引用链
- 再答三种算法：标记-清除（有碎片）、复制（浪费空间）、标记-整理（移动对象）
- 指出分代收集：Young GC 用复制，Old GC 用标记-整理
- 对比 ART 与 Dalvik 在并发 Mark Sweep 上的改进
✏️ 简短示例回答：
使用可达性分析从 GC Roots 出发标记存活对象。新生代常用复制算法，老生代用标记-整理。Android ART 默认使用并发标记清除（CMS），减少暂停。
🔍 可能追问：
- GC Roots 包括哪些？Activity 和 Service 的 Roots 区别？
- 为什么 ART 比 Dalvik GC 性能更好？具体用了什么技术？
- 如何手动触发 GC？System.gc() 有效吗？
⚠️ 避坑提醒：不要忽略 Android 特有的 GC 配置（如 largeHeap、onTrimMemory），这些是面试加分点。
Q3：Kotlin 与 Java 互操作时容易造成哪些内存泄漏？如何预防？
🎯 考察点：
- 是否理解 Kotlin 空安全、伴生对象、内联函数的内存影响
- 是否知道协程作用域失控导致的泄漏
- 是否了解匿名内部类（lambda）对 Activity 的隐式持有
📐 回答框架：
- 指出 Kotlin 伴生对象（companion object）本质是静态内部类，若持有外部引用则泄漏
- 分析 lambda 在 Activity 中隐式捕获 this 导致不能回收
- 强调协程需主动取消 Job 或绑定 lifecycleScope
- 对比 Java 方案：弱引用、非静态内部类改为静态+WeakReference
✏️ 简短示例回答：
Kotlin 伴生对象编译为静态内部类，若 lambda 中引用 Activity 属性则隐式持有。应使用 lifecycleScope 管理协程，并在 onStop 中取消，或改用 WeakReference 包裹 View 引用。
🔍 可能追问：
- Kotlin 的 object 声明与 Java 内部类有什么区别？
- 协程的 GlobalScope 为什么不好？如何正确替换？
- LeakCanary 检测 Kotlin 泄漏的原理是什么？
⚠️ 避坑提醒：不要只回答 kotlin 标准库的特性，要结合 Android 组件生命周期分析，展示工程敏感度。