Android應用性能優化之使用SparseArray替代HashMap

注意:SparseArray<Object>對應的是HashMap<Integer,Object>,如果是HashMap<String,Object>等則無法代替;SparseArray只能優化內存(意譯即為稀疏數組),并不能優化存取速度;采用二分查找來查找key,會頻繁的插入、刪除實體(entry)到數組里,所以比起Hashmap速度并沒有明顯提升;

HashMap是java里比較常用的一個集合類,我比較習慣用來緩存一些處理后的結果。最近在做一個Android項目,在代碼中定義這樣一個變量,實例化時,Eclipse卻給出了一個 performance 警告。

sparsearray

意思就是說用SparseArray 來替代,以獲取更好性能。老實說,對SparseArray并不熟悉,第一感覺應該是Android提供的一個類。按住Ctrl點擊進入SparseArray的源碼,果不其然,確定是Android提供的一個工具類。

android_util_sparsearray

單純從字面上來理解,SparseArray指的是稀疏數組(Sparse array),所謂稀疏數組就是數組中大部分的內容值都未被使用(或都為零),在數組中僅有少部分的空間使用。因此造成內存空間的浪費,為了節省內存空間,并且不影響數組中原有的內容值,我們可以采用一種壓縮的方式來表示稀疏數組的內容。

假設有一個9*7的數組,其內容如下:

sparsearray_pic1

在此數組中,共有63個空間,但卻只使用了5個元素,造成58個元素空間的浪費。以下我們就使用稀疏數組重新來定義這個數組:

sparsearray_pic2.jpg

其中在稀疏數組中第一部分所記錄的是原數組的列數和行數以及元素使用的個數、第二部分所記錄的是原數組中元素的位置和內容。經過壓縮之后,原來需要聲明大小為63的數組,而使用壓縮后,只需要聲明大小為6*3的數組,僅需18個存儲空間。

繼續閱讀SparseArray的源碼,從構造方法我們可以看出,它和一般的List一樣,可以預先設置容器大小,默認的大小是10:

publicSparseArray(){

this(10);

}

publicSparseArray(intinitialCapacity){

initialCapacity=ArrayUtils.idealIntArraySize(initialCapacity);

mKeys=newint[initialCapacity];

mValues=newObject[initialCapacity];

mSize=0;

}

再來看看它對數據的”增刪改查”。

它有兩個方法可以添加鍵值對:

publicvoidput(intkey,E value){}

publicvoidappend(intkey,E value){}

有四個方法可以執行刪除操作:

publicvoiddelete(intkey){}

publicvoidremove(intkey){}//直接調用的delete(int key)

publicvoidremoveAt(intindex){}

publicvoidclear(){}

修改數據起初以為只有setValueAt(int index, E value)可以修改數據,但后來發現put(int key, E value)也可以修改數據,我們查看put(int key, E value)的源碼可知,在put數據之前,會先查找要put的數據是否已經存在,如果存在就是修改,不存在就添加。

publicvoidput(intkey,E value){

inti=binarySearch(mKeys,0,mSize,key);

if(i>=0){

mValues[i]=value;

}else{

i=~i;

if(i

mKeys[i]=key;

mValues[i]=value;

return;

}

if(mGarbage&&mSize>=mKeys.length){

gc();

// Search again because indices may have changed.

i=~binarySearch(mKeys,0,mSize,key);

}

…………

所以,修改數據實際也有兩種方法:

publicvoidput(intkey,E value)

publicvoidsetValueAt(intindex,E value)

最后再來看看如何查找數據。有兩個方法可以查詢取值:

publicEget(intkey)

publicEget(intkey,E valueIfKeyNotFound)

其中get(int key)也只是調用了 get(int key,E valueIfKeyNotFound),最后一個從傳參的變量名就能看出,傳入的是找不到的時候返回的值.get(int key)當找不到的時候,默認返回null。

查看第幾個位置的鍵:public int keyAt(int index)

有一點需要注意的是,查看鍵所在位置,由于是采用二分法查找鍵的位置,所以找不到時返回小于0的數值,而不是返回-1。返回的負值是表示它在找不到時所在的位置。

查看第幾個位置的值:

public E valueAt(int index)

查看值所在位置,沒有的話返回-1:

public int indexOfValue(E value)

最后,發現其核心就是折半查找函數(binarySearch),算法設計的很不錯。

privatestaticintbinarySearch(int[]a,intstart,intlen,intkey){

inthigh=start+len,low=start-1,guess;

while(high-low>1){

guess=(high+low)/2;

if(a[guess]

low=guess;

else

high=guess;

}

if(high==start+len)

return~(start+len);

elseif(a[high]==key)

returnhigh;

else

return~high;

}

相應的也有SparseBooleanArray,用來取代HashMap ,SparseIntArray用來取代HashMap ,大家有興趣的可以研究。

總結:

SparseArray是android里為這樣的Hashmap而專門寫的類,目的是提高效率,其核心是折半查找函數(binarySearch)。在Android中,當我們需要定義

HashMap hashMap = new HashMap ();

時,我們可以使用如下的方式來取得更好的性能.

SparseArray sparseArray = new SparseArray ();

https://liuzhichao.com/p/832.html

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