Android Note - 代码优化

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这篇主要讲一些平时写代码时优化的小技巧。虽然看上去都是一些很小的细节,但是积少成多,量变到一定程度也会发生质变,积累的性能提升效果还是不可忽视的。平时碰到这些问题时一定要多留心,提升自己编码水平的同时也能加强代码的健壮性。


正确选择数据类型

这里简单介绍一些常用的数据类型的选择与使用场景。

String & StringBuilder

我们平时在Java中做字符串连接的时候,下意识的选择都是使用 + 来连接。这个过程其实会新生成一个 StringBuilder 对象,然后将 + 左右的数据通过 append() 方法拼接起来,本质上就是**使用StringBuilder对象进行字符串连接。**所以在拼接频繁的场景(比如循环)中,如果使用 + 就相当于每次都会新建一个StringBuilder对象。而我们知道,频繁新建对象是很消耗性能的,而且在循环中也容易发生内存抖动。

结论:在单条语句中使用 + 直接拼接没有效率问题;拼接频繁的场景请使用 StringBuilder

另外,还有个StringBuffer 用法与 StringBuilder几乎一样,只是前者是线程安全的而后者非线程安全,这里就不展开说了。

基本数据类型的选择

其实原理很简单,不同的数据类型,占用的内存空间不一样。比如int只占了 4 个字节,而long占用了 8 个字节,很明显地处理起来 int 要快于 long。但是,在具体的工作中,因为受到各种因素的制约,比如第三方库或者后端接口返回的数据往往不确定,加之性能上影响其实并不是很大,所以为了保证数据正确性,对这块的约束一般并不是太严格。

结论:在自己能够预见的场景中尽量使用int short甚至byte来代替longfloat之于double同理。

包装类的使用场景

虽然Java中针对每种基本数据类型,都有包装类来对应,而且对应的包装类都提供了自动装箱和自动拆箱的能力,但是包装类也不能滥用。因为在给包装类赋值的时候,实际是通过valueOf方法去新建了一个对象,而基本数据类型的赋值却是直接在栈空间内完成的,效率就快了很多。 但是不是包装类就不要用了?也不是。包装类作为对象,提供了很多相关的操作方法,方便操作;另一方面,包装类可以很方便地区分赋值与未赋值的情况,而基本数据类型无法区分。这是在调用后端接口时经常会碰到的情况,所以不能一概而论。

结论:尽量使用基本数据类型来赋值以提高效率;但是在区分赋值和未赋值的场景时请使用包装类

变量修饰符的选择

修饰符分为访问控制修饰符和非访问控制修饰符。访问控制修饰符就是我们平时见到的private protected public 等对代码访问权限进行控制的符号,这里就不展开讲了;这里主要谈谈非访问控制修饰符,常用的就是static final 这两个(volatile也先略过不提)。

static 静态修饰符 使用了该修饰符,则表示该变量随着当前类的生命周期共存亡,并且该变量会被存到方法区(JVM中的一块固定区域)因而可被所有对象共享,即所有实例都可以通过类名来使用该变量

final 最终修饰符 使用了该修饰符,则表示此变量的生存期内,值是不可能改变的。常量如果使用final来修饰的话,读取效率较高。

结论:很明显,如果是常量,那么使用 static final 来修饰是可以提高效率的。


正确选择数据结构

在选择数据结构的时候,我们有时会选择用得最顺手的那个。殊不知,不同的数据结构,执行效率千差万别。正确选择更好更高效的数据结构是代码优化必须做到的。

ArrayList & LinkedList

这两个数据结构都是继承于AbstractList并实现了List接口,不同之处在于ArrayList底层数据结构使用的是数组,而 LinkedList底层数据结构使用的是链表。因此在什么场合使用就很明显了。

结论:**随机查找与修改元素,使用ArrayList效率更高;对于新增和删除元素较多的场景,则最好使用LinkedList。**这是由数组和链表的性质决定的

HashMap & HashSet & HashTable

这三个数据结构都是基于Hash算法的数据结构,但是底层实现都不一样。HashMapHashTable 都是实现了Map 接口,但是前者继承AbstractMap且非线程安全,后者继承的是Dictionary是线程安全的;而HashSet实现的则是Set接口,而且效率相对于HashMap要低一些

结论:这几个实现Hash算法的数据结构,弄清楚了他们之间的区别和联系,就能明白使用场景了

SparseArray & HashMap

具体来说,SparseArray 是 Android 官方推荐的一种用来代替HashMap的数据结构,更加节省内存。但是在查找效率上,SparseArray由于查找核心算法是二分查找,比HashMap稍慢一点,但是相对来说效率损失并不是很大。

结论:在需要节省内存空间,或者对增删改查效率要求不是非常苛刻的场景,优先使用SparseArray

Serializable & Parcelabel

同样的,Parcelabel 也是 Android 官方推荐的一种序列化/反序列化代码的数据结构,比 Serializable 更加高效。因为在读写数据的时候,Parcelabel 是直接在内存中读写数据,而 Serializable 是通过 I/O 方式将数据读写在磁盘上,显然前者读写速度更快

结论:优先使用 Parcelabel 序列化/反序列化,但一些场景中还是需要使用 Serializable


善于使用位运算

在某些特定场景中,使用移位运算比直接乘除效率要高很多,这是由计算机底层特性决定的。比如 i / 2 就可以表示为 i >> 1

结论:培养习惯,看到这种场景要下意识想到使用位运算。但这样会导致代码可读性变差,所以请清楚注释


复用对象

因为生成一个新对象在 Java 虚拟机中是一个比较耗时耗性能的操作,而且在用完这个新对象之后,系统还要对这些生成的对象进行GC,这又是一笔性能开销。所以,频繁生成过多的对象对性能会造成很大影响。

结论:不要创建非必须的对象,能复用尽量复用。尤其是要避免在循环体内新建对象,避免内存抖动


减少不必要的全局变量

因为临时变量都保存在栈里,读取速度比堆中要快;另外,栈中的变量在方法结束时就销毁了,不需要进行额外的GC。

结论:在不需要的地方尽量不要使用全局变量


在类的内部直接访问变量

请在类的内部直接访问私有变量,而不是通过 get set 方法来访问,可以提高代码运行效率。get set 方法是提供给外部调用的

根据Android官方文档,在没有JIT(Just In Time)编译器时,直接访问变量的速度是调用Getter方法的3倍;在JIT编译时,直接访问变量的速度是调用Getter方法的7倍


循环体中的注意事项

循环体往往是影响效率的关键环节,一些影响效率的因素,原理其实很简单,所以直接说结论。

  1. 尽量避免在循环体中新建对象以减少内存抖动
  2. 不要把 try ... catch 语句写在循环体内部

善用Lint进行静态代码分析

Lint是个非常有用的工具,一般根据Lint的提示,可以改进很多代码中不规范的地方,提高效率。具体使用就不展开讲了,网上一搜一大把


暂时先写这么多,以后有补充再更新