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對(duì)于性能優(yōu)化這個(gè)知識(shí)點(diǎn)來說，實(shí)在是太廣了，博主本人也一直非常關(guān)注這方面的學(xué)習(xí)，而對(duì)于性能優(yōu)化來說它包括了非常非常非常多方面，比如：I/O的優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)操作的優(yōu)化、內(nèi)存的優(yōu)化、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、代碼層次的優(yōu)化、UI渲染優(yōu)化、CPU資源使用率的優(yōu)化、異常處理的優(yōu)化等等等等。。。
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本篇文章就博主本人的理解來講述一些在Android開發(fā)中可以優(yōu)化的地方
ArrayList和Vector
ArrayList和Vector都是內(nèi)部以數(shù)組實(shí)現(xiàn)的List，它們兩唯一的區(qū)別就是對(duì)多線程的支持，ArrayList是線程不安全的，而Vector內(nèi)部對(duì)大多數(shù)方法都做了同步，是線程安全的，既然是線程安全的，所以性能方面肯定不如ArrayList了(當(dāng)然想法肯定是對(duì)的)，不過這需要看哪方面了，ArrayList在add、get、remove等操作效率肯定是高于Vector的，而在內(nèi)存方面，Vector卻比ArrayList表現(xiàn)的更好，這歸根都是ArrayList的擴(kuò)容策略導(dǎo)致的，稍后分析。
實(shí)現(xiàn)RandomAccess接口的集合使用fori遍歷
先談?wù)凩ist集合的遍歷方式，有三種：foreach、iterator、fori。
而在開發(fā)中一般需要遍歷時(shí)首選肯定是foreach了，因?yàn)樗矢撸@個(gè)觀點(diǎn)沒錯(cuò)，不過需要分場(chǎng)合了。
下面是我用這三種方式測(cè)試遍歷有100w條數(shù)據(jù)的ArrayList集合：
- long start = System.currentTimeMillis();
- for (int i = 0; i < size; i++) {
- data.get(i);
- }
- long end = System.currentTimeMillis();
- Log.v("zxy","fori花費(fèi):"+(end-start));
- start = System.currentTimeMillis();
- for (Integer integer : data) {
- }
- end = System.currentTimeMillis();
- Log.v("zxy","foreach花費(fèi):"+(end-start));
- Iterator
iterator = data.iterator(); - start = System.currentTimeMillis();
- while (iterator.hasNext()){
- iterator.next();
- }
- end = System.currentTimeMillis();
- Log.v("zxy","iterator花費(fèi):"+(end-start));
- 11-19 09:11:44.276 1418-1418/? V/zxy: fori花費(fèi):30
- 11-19 09:11:44.380 1418-1418/? V/zxy: foreach花費(fèi):105
- 11-19 09:11:44.476 1418-1418/? V/zxy: iterator花費(fèi):95
而通常我們所說的效率高的foreach在遍歷上卻顯得不如意，而fori效率表現(xiàn)的最好，這是因?yàn)锳rrayList和Vector集合內(nèi)部實(shí)現(xiàn)由數(shù)組實(shí)現(xiàn)，所以隨機(jī)訪問的速度是很快的，對(duì)于可以進(jìn)行隨機(jī)訪問的List，JDK為它們實(shí)現(xiàn)了RandomAccess接口，表示支持快速隨機(jī)訪問。
而在遍歷有1w條數(shù)據(jù)的LinkedList集合時(shí)：
- 11-19 09:33:23.984 1737-1737/? V/zxy: fori花費(fèi):351
- 11-19 09:33:23.988 1737-1737/? V/zxy: foreach花費(fèi):2
- 11-19 09:33:23.992 1737-1737/? V/zxy: iterator花費(fèi):4
則foreach表現(xiàn)最佳，所以對(duì)數(shù)組、或者實(shí)現(xiàn)了RandomAccess接口的List，遍歷用fori性能最佳，對(duì)LinkedList等以鏈表實(shí)現(xiàn)的集合遍歷時(shí)使用foreach或者iterator性能最佳，因?yàn)閒oreach的實(shí)現(xiàn)就是通過iterator實(shí)現(xiàn)的。
我們可以這樣判斷該List遍歷用哪種方式：
- if (list instanceof RandomAccess)
- {
- for (int i = 0; i < list.size(); i++) {}
- } else {
- Iterator iterator = list.iterator();
- while (iterator.hasNext()) {
- iterator.next();
- }
- }
預(yù)知容量的情況下構(gòu)造ArrayList時(shí)盡量指定初始大小
ArrayList內(nèi)部的擴(kuò)容策略是當(dāng)其所存儲(chǔ)的元素?cái)?shù)量超過它已有的大小時(shí)，它就會(huì)以1.5倍的容量進(jìn)行擴(kuò)容，也就是假如當(dāng)前ArrayList的容量為10000，那么它在需要再存儲(chǔ)一個(gè)元素時(shí)，即第10001個(gè)元素，由于容量不夠而進(jìn)行一次擴(kuò)容，而ArrayList擴(kuò)容后的容量則變?yōu)榱?5000，而多出了一個(gè)元素就多了5000個(gè)元素的空間，這太浪費(fèi)內(nèi)存資源了，而且擴(kuò)容還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)組進(jìn)行一次內(nèi)存復(fù)制，而ArrayList集合默認(rèn)大小為10，因此合理的設(shè)置ArrayList的容量可避免集合進(jìn)行擴(kuò)容。ArrayList內(nèi)部擴(kuò)容和數(shù)組復(fù)制代碼為：
- Object[] newArray = new Object[s +
- (s < (MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2) ?
- MIN_CAPACITY_INCREMENT : s >> 1)];
- System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s);
- array = a = newArray;
而Vector內(nèi)部擴(kuò)容策略為按需擴(kuò)容，每次+1：
- if (capacityIncrement <= 0) {
- if ((adding = elementData.length) == 0) {
- adding = 1;
- }
- } else {
- adding = capacityIncrement;
- }
- E[] newData = newElementArray(elementData.length + adding);
同樣，在眾多Map集合中也有各自擴(kuò)容策略，比如HashMap每次擴(kuò)容時(shí)新容量等于原始的容量*2。在我們常用做字符串拼接的StringBuffer和StringBuilder內(nèi)部，實(shí)際上也是有擴(kuò)容策略，默認(rèn)為擴(kuò)容為原始的1.5倍。
所以，在這些需要擴(kuò)容的api上，如果預(yù)先知道了數(shù)據(jù)的大小，則預(yù)先設(shè)置，這樣不僅可以避免擴(kuò)容導(dǎo)致的空間浪費(fèi)，而且還可避免內(nèi)部調(diào)用System.arraycopy()進(jìn)行大量數(shù)據(jù)復(fù)制。
程序如果需要通過索引下標(biāo)對(duì)List做隨機(jī)訪問，應(yīng)優(yōu)先考慮ArrayList和Vector，迫不得已盡量不要使用LinkedList
雖說ArrayList在內(nèi)存上比不上Vector，不過它對(duì)數(shù)據(jù)操作的效率高，特別是在Android等移動(dòng)設(shè)備上，采取犧牲一點(diǎn)空間換時(shí)間的方式還是可取的，而涉及到線程安全方面，則使用Vector。
如果一個(gè)方法不需要使用該對(duì)象的成員，那么把該方法設(shè)為static
靜態(tài)調(diào)用該方法比對(duì)象調(diào)用該方法快15%~20%，因?yàn)檫@樣可以從方法簽名上就可以看出該方法調(diào)用不會(huì)影響該對(duì)象的狀態(tài)
巧用final關(guān)鍵字
final關(guān)鍵字一般在定義常量和方法用的比較多，而大多數(shù)人對(duì)final的理解往往是在不可變性上，而final對(duì)性能優(yōu)化也有很大的作用。
比如：static int AGE = 10;當(dāng)10在后面被引用時(shí)，這時(shí)會(huì)有一個(gè)字段查找的過程，對(duì)于int類型也就是查找方法區(qū)中的整型常量池，而對(duì)于final的常量，則省去了這個(gè)過程，比如：static final int AGE = 10;在使用到AGE的地方將直接用10代替。
不過對(duì)于上面這種優(yōu)化技巧，僅對(duì)基本類型和String類型有效，對(duì)于其它的引用類型則無效，但是我們?cè)诼暶鞒Ａ康臅r(shí)候加上 static final 依然是個(gè)好習(xí)慣
對(duì)與final關(guān)鍵字，還有一個(gè)強(qiáng)大的作用，就是對(duì)那些使用頻繁、已經(jīng)確定為終態(tài)的方法定義final，這樣有什么好處呢?
說這個(gè)前先來說說java中方法的執(zhí)行過程吧，當(dāng)調(diào)用某個(gè)方法時(shí)，首先這個(gè)方法會(huì)入棧，執(zhí)行完畢后，這個(gè)方法出棧，資源釋放，而這個(gè)過程內(nèi)部其實(shí)是內(nèi)存地址的轉(zhuǎn)移過程，當(dāng)執(zhí)行入棧的方法時(shí)，其實(shí)就是把程序的執(zhí)行地址轉(zhuǎn)移到該方法存放的內(nèi)存地址中，而做此操作前，還有必須進(jìn)行原先程序執(zhí)行的內(nèi)存地址保存過程，當(dāng)方法執(zhí)行完出棧后則繼續(xù)按保存的地址繼續(xù)執(zhí)行程序，而這個(gè)過程，就是方法的調(diào)用過程。
所以，方法的調(diào)用過程實(shí)際上是需要空間和時(shí)間的，而對(duì)于同一個(gè)方法的頻繁調(diào)用的優(yōu)化實(shí)際上就是使用內(nèi)聯(lián)的辦法。
又說到內(nèi)聯(lián)函數(shù)，內(nèi)聯(lián)函數(shù)實(shí)際上是在編譯期做的優(yōu)化，編譯器會(huì)將標(biāo)為為內(nèi)聯(lián)的函數(shù)在其調(diào)用的地方直接用整個(gè)函數(shù)體進(jìn)行替換掉，這就省去了函數(shù)調(diào)用所耗去的時(shí)間資源了，而換來的卻是目標(biāo)代碼量的增加，所以內(nèi)聯(lián)這種優(yōu)化策略實(shí)際上是采取了以空間換時(shí)間的策略，對(duì)于移動(dòng)端來說，巧用內(nèi)聯(lián)函數(shù)實(shí)則非常有益。
而要是一個(gè)函數(shù)成為內(nèi)聯(lián)函數(shù)，就是將它定義為final，這樣在程序編譯時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)將final函數(shù)進(jìn)行內(nèi)聯(lián)優(yōu)化，那么在調(diào)用該函數(shù)時(shí)則直接展開該函數(shù)體進(jìn)行使用。
總結(jié)，并不是內(nèi)聯(lián)函數(shù)越多越好，一方面它對(duì)我們程序的運(yùn)行效率上確實(shí)有提升，而另一方面，對(duì)于過多的使用內(nèi)聯(lián)函數(shù)，則會(huì)弄巧成拙，有可能會(huì)把某個(gè)方法的方法體越搞越大，而且對(duì)于某些方法體比較大的方法，內(nèi)聯(lián)展開的時(shí)間有可能超過方法調(diào)用的時(shí)間，所以這不僅不會(huì)提供性能，反而是降低了本該有的性能。
綜合來看，我們可以對(duì)那些使用頻繁、已經(jīng)確定為終態(tài)的方法、方法體不大的方法用final修飾，提供程序的性能。
優(yōu)先考慮系統(tǒng)中提供的代碼而不是自己寫
系統(tǒng)內(nèi)置了許多非常方便的api供我們使用，比如：System、Arrays、Collections、String等內(nèi)置了許多方法api，這比我們自己手寫方便多了，除了這個(gè)外，對(duì)于Android來說許多api都使用了底層C/C++實(shí)現(xiàn)，所以效率上也比我們自己寫快，同樣，對(duì)于系統(tǒng)api，DVM往往也會(huì)使用內(nèi)聯(lián)的方式提高效率
慎用異常
慎用異常并不是不用異常，而是指程序中用拋異常的方式來執(zhí)行某些操作，比如有些人會(huì)以強(qiáng)拋異常方式來中斷某些操作等。因?yàn)閽伄惓r(shí)都會(huì)執(zhí)行fillInStackTrace();方法，該方法作用就是重新調(diào)整堆棧，這使得沒有必要用異常的地方一定要避免使用
名稱欄目：Android性能優(yōu)化之被忽視的優(yōu)化點(diǎn)
文章地址：http://www.dlmjj.cn/article/dpighee.html
