Android效能優化 中

摘要： 7.Android效能優化典範-第4季 5.資料呈現的順序以及結構會對序列化之後的空間產生不小的影響 改變資料結構對記憶體及gzip的影響 gzip gzip概念:HTTP協議上的GZIP編碼是一種用來改進WE...

7.Android效能優化典範-第4季

5.資料呈現的順序以及結構會對序列化之後的空間產生不小的影響

1. gzip
   1. gzip概念:HTTP協議上的GZIP編碼是一種用來改進WEB應用程式效能的技術
      • 一般對純文字內容可壓縮到原大小的40%
      • 減少檔案大小有兩個明顯的好處，一是可以減少儲存空間，二是通過網路傳輸檔案時，可以減少傳輸的時間
   2. okHttp對gzip的支援
      1. okHttp支援gzip自動解壓縮,不需要設定Accept-Encoding為gzip
         1. 開發者手動設定Accept-Encoding,okHttp不負責解壓縮
         2. 開發者沒有設定Accept-Encoding時,則自動新增Accept-Encoding: gzip,自動新增的request,response支援自動解壓
            1. 自動解壓時移除Content-Length，所以上層Java程式碼想要contentLength時為-1
            2. 自動解壓時移除 Content-Encoding
            3. 自動解壓時，如果是分塊傳輸編碼，Transfer-Encoding: chunked不受影響
      2. 我們在向伺服器提交大量資料的時候,希望對post的資料進行gzip壓縮,需要使用自定義攔截器

         import okhttp3.Interceptor;
         import okhttp3.MediaType;
         import okhttp3.Request;
         import okhttp3.RequestBody;
         import okhttp3.Response;
         import okio.BufferedSink;
         import okio.GzipSink;
         import okio.Okio;
         
         public class GzipRequestInterceptor implements Interceptor {
         @Override
         public Response intercept(Chain chain) throws IOException {
         Request originalRequest = chain.request();
         if (originalRequest.body() == null || originalRequest.header("Content-Encoding") != null) {
         return chain.proceed(originalRequest);
         }
         
         Request compressedRequest = originalRequest.newBuilder()
         .header("Content-Encoding", "gzip")
         .method(originalRequest.method(), gzip(originalRequest.body()))
         .build();
         return chain.proceed(compressedRequest);
         }
         
         private RequestBody gzip(final RequestBody body) {
         return new RequestBody() {
         @Override
         public MediaType contentType() {
         return body.contentType();
         }
         
         @Override
         public long contentLength() {
         return -1; // 無法提前知道壓縮後的資料大小
         }
         
         @Override
         public void writeTo(BufferedSink sink) throws IOException {
         BufferedSink gzipSink = Okio.buffer(new GzipSink(sink));
         body.writeTo(gzipSink);
         gzipSink.close();
         }
         };
         }
         }
         
         然後構建OkhttpClient的時候，新增攔截器：
         OkHttpClient okHttpClient = new OkHttpClient.Builder() 
         .addInterceptor(new GzipRequestInterceptor())//開啟Gzip壓縮
         ...
         .build();

2. 改變資料結構,就是將原始集合按照集合中物件的屬性進行拆分,變成多個屬性集合的形式.
   1. 改變資料結構後JSON字串長度有明顯降低
   2. 使用GZIP對JSON字串進行壓縮,在原始集合中元素資料重複率逐漸變大的情況下,GZIP壓縮後的原始JSON字串長度/GZIP壓縮後的改變資料結構的JSON字串會明顯大於1.
   3. 程式碼及測試結果如下,結果僅供參考(ZipUtils是網上蕩的,且沒有使用網上用過的Base64Decoder,Base64Encoder)

      public final class ZipUtils {
      
      /**
      * Gzip 壓縮資料
      *
      * @param unGzipStr
      * @return
      */
      public static String compressForGzip(String unGzipStr) {
      
      //if (TextUtils.isEmpty(unGzipStr)) {
      //return null;
      //}
      try {
      ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
      GZIPOutputStream gzip = new GZIPOutputStream(baos);
      gzip.write(unGzipStr.getBytes());
      gzip.close();
      byte[] encode = baos.toByteArray();
      baos.flush();
      baos.close();
      //return Base64Encoder.encode(encode);
      return new String(encode);
      } catch (UnsupportedEncodingException e) {
      e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      
      return null;
      }
      
      /**
      * Gzip解壓資料
      *
      * @param gzipStr
      * @return
      */
      public static String decompressForGzip(String gzipStr) {
      //if (TextUtils.isEmpty(gzipStr)) {
      //return null;
      //}
      //byte[] t = Base64Decoder.decodeToBytes(gzipStr);
      byte[] t = gzipStr.getBytes();
      try {
      ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
      ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(t);
      GZIPInputStream gzip = new GZIPInputStream(in);
      byte[] buffer = new byte[1024];
      int n = 0;
      while ((n = gzip.read(buffer, 0, buffer.length)) > 0) {
      out.write(buffer, 0, n);
      }
      gzip.close();
      in.close();
      out.close();
      return out.toString();
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      return null;
      }
      /**
      * Zip 壓縮資料
      *
      * @param unZipStr
      * @return
      */
      public static String compressForZip(String unZipStr) {
      
      //if (TextUtils.isEmpty(unZipStr)) {
      //return null;
      //}
      try {
      ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
      ZipOutputStream zip = new ZipOutputStream(baos);
      zip.putNextEntry(new ZipEntry("0"));
      zip.write(unZipStr.getBytes());
      zip.closeEntry();
      zip.close();
      byte[] encode = baos.toByteArray();
      baos.flush();
      baos.close();
      //return Base64Encoder.encode(encode);
      return new String(encode);
      } catch (UnsupportedEncodingException e) {
      e.printStackTrace();
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      
      return null;
      }
      
      /**
      * Zip解壓資料
      *
      * @param zipStr
      * @return
      */
      public static String decompressForZip(String zipStr) {
      
      //if (TextUtils.isEmpty(zipStr)) {
      //return null;
      //}
      //byte[] t = Base64Decoder.decodeToBytes(zipStr);
      byte[] t = zipStr.getBytes();
      try {
      ByteArrayOutputStream out = new ByteArrayOutputStream();
      ByteArrayInputStream in = new ByteArrayInputStream(t);
      ZipInputStream zip = new ZipInputStream(in);
      zip.getNextEntry();
      byte[] buffer = new byte[1024];
      int n = 0;
      while ((n = zip.read(buffer, 0, buffer.length)) > 0) {
      out.write(buffer, 0, n);
      }
      zip.close();
      in.close();
      out.close();
      return out.toString("UTF-8");
      } catch (IOException e) {
      e.printStackTrace();
      }
      return null;
      }
      }
      
      public class GzipZipTest {
      public static void main(String[] args) {
      GzipZipTest t = new GzipZipTest();
      t.t();
      }
      private void t(){
      /*List<Person> l = new ArrayList<Person>();
      for(int i=0;i<1;i++){
      for(int j=0;j<6000;j++){
      Person p = new Person();
      p.age = j;
      p.gender = "gender"+j;
      p.name = "name"+j;
      l.add(p);
      }
      }
      Gson gson = new Gson();
      List<String> names = new ArrayList<String>();
      List<String> genders = new ArrayList<String>();
      List<Integer> ages = new ArrayList<Integer>();
      for(Person p:l){
      names.add(p.name);
      genders.add(p.gender);
      ages.add(p.age);
      }
      PersonItemList itemList = new PersonItemList();
      itemList.items = l;
      String jsonDataOri = gson.toJson(itemList);
      System.out.println("原始資料結構 壓縮前json資料長度 ---->" + jsonDataOri.length());
      PersonAttrList attrList = new PersonAttrList();
      attrList.names = names;
      attrList.genders = genders;
      attrList.ages = ages;
      String jsonDataVariety = gson.toJson(attrList);
      System.out.println("變種資料結構 壓縮前json資料長度 ---->" + jsonDataVariety.length());
      System.out.println("===================================================");
      
      for(int i=0;i<100;i++){
      //1:原始資料結構
      //Gzip壓縮
      long start = System.currentTimeMillis();
      String gzipStr = ZipUtils.compressForGzip(jsonDataOri);
      long end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("原始資料結構 Gzip壓縮耗時 cost time---->" + (end - start));
      System.out.println("原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->" + gzipStr.length());
      //Zip壓縮
      //start = System.currentTimeMillis();
      //String zipStr = ZipUtils.compressForZip(jsonDataOri);
      //end = System.currentTimeMillis();
      //System.out.println("原始資料結構 Zip壓縮耗時 cost time---->" + (end - start));
      //System.out.println("原始資料結構 Zip壓縮後json資料長度 ---->" + zipStr.length());
      
      //2:變種資料結構
      //Gzip壓縮
      start = System.currentTimeMillis();
      String gzipStrVariety = ZipUtils.compressForGzip(jsonDataVariety);
      end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("變種資料結構 Gzip壓縮耗時 cost time---->" + (end - start));
      System.out.println("變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->" + gzipStrVariety.length());
      //Zip壓縮
      //start = System.currentTimeMillis();
      //String zipStrVariety = ZipUtils.compressForZip(jsonDataVariety);
      //end = System.currentTimeMillis();
      //System.out.println("變種資料結構 Zip壓縮耗時 cost time---->" + (end - start));
      //System.out.println("變種資料結構 Zip壓縮後json資料長度 ---->" + zipStrVariety.length());
      System.out.println("壓縮後 原始結構長度:變種資料結構="+((float)gzipStr.length())/(float)gzipStrVariety.length());
      System.out.println("===================================================");
      }*/
      
      float repetitionRatio = 0.00F;
      List<Person> l = new ArrayList<Person>();
      for(repetitionRatio = 0.000F; repetitionRatio < 0.500F; repetitionRatio+=0.005F){
      int reportIndex = (int) (6000 * (1-repetitionRatio));
      for(int i = 0;i<reportIndex;i++){
      Person p = new Person();
      p.age = i;
      p.gender = "gender"+i;
      p.name = "name"+i;
      l.add(p);
      }
      if(repetitionRatio > 0.00F){
      int reportCount = (int) (6000 * repetitionRatio);
      for(int i = 0;i<reportCount;i++){
      Person p = new Person();
      p.age = i;
      p.gender = "gender"+i;
      p.name = "name"+i;
      l.add(p);
      }
      }
      Gson gson = new Gson();
      List<String> names = new ArrayList<String>();
      List<String> genders = new ArrayList<String>();
      List<Integer> ages = new ArrayList<Integer>();
      for(Person p:l){
      names.add(p.name);
      genders.add(p.gender);
      ages.add(p.age);
      }
      PersonItemList itemList = new PersonItemList();
      itemList.items = l;
      String jsonDataOri = gson.toJson(itemList);
      System.out.println("===================================================");
      System.out.println("原始資料結構 壓縮前json資料長度 ---->" + jsonDataOri.length());
      PersonAttrList attrList = new PersonAttrList();
      attrList.names = names;
      attrList.genders = genders;
      attrList.ages = ages;
      String jsonDataVariety = gson.toJson(attrList);
      System.out.println("變種資料結構 壓縮前json資料長度 ---->" + jsonDataVariety.length());
      //1:原始資料結構
      //Gzip壓縮
      long start = System.currentTimeMillis();
      String gzipStr = ZipUtils.compressForGzip(jsonDataOri);
      long end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->" + gzipStr.length());
      
      //2:變種資料結構
      //Gzip壓縮
      start = System.currentTimeMillis();
      String gzipStrVariety = ZipUtils.compressForGzip(jsonDataVariety);
      end = System.currentTimeMillis();
      System.out.println("變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->" + gzipStrVariety.length());
      System.out.println("重複率為 "+repetitionRatio/(1-repetitionRatio)+" 壓縮後:原始結構長度:變種資料結構="+((float)gzipStr.length())/(float)gzipStrVariety.length());
      }
      }
      public class Person implements Serializable{
      public String name;
      public String gender;
      public int age;
      
      public String getName() {
      return name;
      }
      
      public void setName(String name) {
      this.name = name;
      }
      
      public String getGender() {
      return gender;
      }
      
      public void setGender(String gender) {
      this.gender = gender;
      }
      
      public int getAge() {
      return age;
      }
      
      public void setAge(int age) {
      this.age = age;
      }
      }
      public class PersonItemList implements Serializable{
      public List<Person> items;
      
      public List<Person> getItems() {
      return items;
      }
      
      public void setItems(List<Person> items) {
      this.items = items;
      }
      }
      public class PersonAttrList implements Serializable{
      public List<String> names;
      public List<String> genders;
      public List<Integer> ages;
      
      public List<String> getNames() {
      return names;
      }
      
      public void setNames(List<String> names) {
      this.names = names;
      }
      
      public List<String> getGenders() {
      return genders;
      }
      
      public void setGenders(List<String> genders) {
      this.genders = genders;
      }
      
      public List<Integer> getAges() {
      return ages;
      }
      
      public void setAges(List<Integer> ages) {
      this.ages = ages;
      }
      }
      }
      
      首先看當單個物件屬性重複率超過100%的情況下列印結果:
      
      List<Person> l = new ArrayList<Person>();
      for(int i=0;i<1;i++){
      for(int j=0;j<6000;j++){
      Person p = new Person();
      p.age = j;
      p.gender = "gender"+j;
      p.name = "name"+j;
      l.add(p);
      }
      }
      原始資料結構 壓縮前json資料長度 ---->273011//因為i和j變動,資料會略有變化
      變種資料結構 壓縮前json資料長度 ---->129032//因為i和j變動,資料會略有變化
      
      i=x;j=y;
      
      //x=1,j=6000:代表資料沒有任何重複的情形
      x=1;j=6000;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->44215
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->39561
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.1176411
      
      //x=2,j=3000:代表每個物件都存在另1個屬性完全一致的物件.單個物件重複率100%
      x=2;j=3000;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->44204
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->27628
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.599971
      
      //餘下的代表每單個物件重複率超過100%的情況
      x=3;j=2000;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->43733
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->17020
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=2.5695064
      
      x=4;j=1500;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->43398
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->13914
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=3.119017
      
      x=6;j=1000;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->42166
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->8016
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=5.2602296
      
      x=7;j=857;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->41743
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->7024
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=5.94291
      
      x=8;j=750;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->41561
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->6378
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=6.516306
      
      x=9;j=667;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->41491
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->5870
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=7.0683136
      
      x=10;j=600;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->7552
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->5503
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.3723423
      
      x=12;j=500;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->6955
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->4962
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.4016526
      
      x=15;j=400;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->6207
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->4179
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.4852836
      
      x=20;j=300;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->5117
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->3576
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.4309285
      
      x=30;j=200;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->4511
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->3156
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.429341
      
      x=40;j=150;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->4359
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->3035
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=1.4362438
      
      x=60;j=100;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->2832
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->1382
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=2.049204
      
      x=80;j=75;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->2581
      變種資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->1217
      壓縮後 原始結構長度:變種資料結構=2.1207888
      
      x=150;j=40;
      原始資料結構 Gzip壓縮後json資料長度 ---->1835
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      當每個物件屬性重複率低於100%的情況下列印結果:
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