面试题：Kotlin NFC开发中如何优化连接性能与数据传输效率

Question

在Kotlin的NFC近场通信开发场景下，当需要频繁与NFC设备进行连接和大量数据传输时，可能会出现连接不稳定和传输效率低下的问题。请说明你会采取哪些策略来优化连接性能与数据传输效率，例如从协议层面、缓存机制、线程管理等方面进行阐述，并给出关键代码示例。

Answer 1

协议层面优化

1. 选择合适的协议：根据NFC设备支持的协议，优先选择速度较快的协议，如NDEF（NFC Data Exchange Format）协议用于简单数据交换，对于大量数据传输，可以考虑使用更高效的协议变体或自定义协议优化数据结构。
2. 优化数据编码：合理选择数据编码方式，减少数据冗余。例如，对于文本数据可采用UTF - 8编码，同时对一些重复的数据段进行压缩编码。

缓存机制优化

1. 数据缓存：在应用层创建一个缓存区，用于临时存储待发送或刚接收的数据。这样可以减少与NFC设备直接交互的次数。

private val dataCache = mutableListOf<ByteArray>()
fun addDataToCache(data: ByteArray) {
    dataCache.add(data)
}
fun sendCachedData() {
    dataCache.forEach { sendDataToNFC(it) }
    dataCache.clear()
}

2. 连接状态缓存：缓存NFC设备的连接状态，避免重复连接操作。

private var isConnected = false
fun connectNFC() {
    if (!isConnected) {
        // 执行连接操作
        isConnected = true
    }
}

线程管理优化

1. 独立线程处理数据传输：将数据传输操作放到独立的线程中，避免阻塞主线程。

val executor = Executors.newSingleThreadExecutor()
executor.submit {
    // 数据传输逻辑
    val dataToSend = getLargeData()
    sendDataToNFC(dataToSend)
}

2. 线程同步与锁机制：在多线程环境下，当多个线程访问共享资源（如缓存区）时，使用同步机制保证数据一致性。

private val lock = Any()
fun addDataToCache(data: ByteArray) {
    synchronized(lock) {
        dataCache.add(data)
    }
}

其他优化

1. 错误处理与重连机制：在连接出现异常或数据传输失败时，及时进行错误处理并尝试重新连接。

fun sendDataToNFC(data: ByteArray) {
    try {
        // 实际发送数据逻辑
    } catch (e: Exception) {
        e.printStackTrace()
        // 尝试重新连接
        reconnectNFC()
    }
}
fun reconnectNFC() {
    // 执行重新连接逻辑
    isConnected = false
    connectNFC()
}

2. 优化NFC扫描频率：合理设置NFC扫描频率，避免过于频繁扫描造成资源浪费和干扰连接稳定性。在需要频繁连接时，可以适当降低扫描间隔，但要保证能及时发现NFC设备。