記憶體優化（使用SparseArray和ArrayMap代替HashMap）
支援原文：http://tryenough.com/java-sparseArray
HashMap
關於HashMap的知識請看這篇優秀文章：
SparseArray
SparseArray 的使用
支援原文：http://tryenough.com/java-sparseArray
建立
SparseArray
有兩個構造方法，一個預設構造方法，一個傳入容量。
SparseArray sparseArray = new SparseArray<>(); SparseArray sparseArray = new SparseArray<>(capacity);
首先來看看如何建立一個SparseArray
，而SparseArray
只需要指定一個泛型表示value型別，而key
的型別在SparseArray
內部已經指定了為int型別
put()
看看怎麼往裡面存放資料吧
sparseArray.put(int key,Student value);
put()
就跟HashMap
的使用方法一樣。
get()
sparseArray.get(int key); sparseArray.get(int key,Student valueIfNotFound);
SparseArray 實現原理
簡介：
用int[]陣列存放key，避免了HashMap中基本資料型別需要裝箱的步驟，其次不使用額外的結構體（Entry)，單個元素的儲存成本下降。
要理解SparseArray 的實現原理，需要看程式碼：
SparseArray用兩個陣列來存放key和value：
private int[] mKeys; private Object[] mValues;
key的存放按照從小到大的順序，這樣就能保證使用二分查詢，而SparseArray內部查詢資料也就是使用的二分查詢，這樣查詢的效率比較高。我們來看下put方法，就能大概理解SparseArray的原理了：
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//引數是傳進來的 int型別的key 和 範形的value
public void put(int key, E value) {
int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);//使用二分查詢尋找key應該在的位置，具體實現請先看下面的講解
if (i >= 0) {
mValues[i] = value;//如果尋找到lo就直接覆蓋value
} else {
i = ~i;
if (i < mSize && mValues[i] == DELETED) { //如果沒有找到，並且返回的陣列索引對應的值是DELETED那就直接覆蓋value
mKeys[i] = key;
mValues[i] = value;
return;
}
if (mGarbage && mSize >= mKeys.length) { //如果當前陣列已滿，檢查陣列中是否有DELETED的值，然後將其刪除gc的操作：可檢視下面具體原始碼
gc();
// Search again because indices may have changed.
i = ~ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
}
//最後將資料插入到正確的位置
mKeys = GrowingArrayUtils.insert(mKeys, mSize, i, key);
mValues = GrowingArrayUtils.insert(mValues, mSize, i, value);
mSize++;
}
}
二分查詢
//這裡傳遞過來的value是上面的key
static int binarySearch(int[] array, int size, int value) {
int lo = 0;
int hi = size - 1;
while (lo <= hi) {
final int mid = (lo + hi) >>> 1;
final int midVal = array[mid];
if (midVal < value) {
lo = mid + 1;
} else if (midVal > value) {
hi = mid - 1;
} else {
return mid;// value 找到，直接返回key的索引
}
}
return ~lo;// 沒有找到就直接返回最終lo的取反值，此時的lo值就正好是排好序的lo
}
gc：
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private void gc() {
// Log.e("SparseArray", "gc start with " + mSize);
int n = mSize;
int o = 0;
int[] keys = mKeys;
Object[] values = mValues;
for (int i = 0; i < n; i++) {
Object val = values[i];
if (val != DELETED) {
if (i != o) {
keys[o] = keys[i];
values[o] = val;
values[i] = null;
}
o++;
}
}
mGarbage = false;
mSize = o;
// Log.e("SparseArray", "gc end with " + mSize);
}
總結：
SparseArray的優點：
避免了基本資料型別的裝箱操作
不需要額外的結構體，單個元素的儲存成本更低
資料量小的情況下，隨機訪問的效率更高
SparseArray的缺點：
插入操作需要複製陣列，增刪效率降低
資料量巨大時，複製陣列成本巨大，gc()成本也巨大
資料量巨大時，查詢效率也會明顯下降
ArrayMap的原理
ArrayMap是一個<key,value>對映的資料結構，它設計上更多的是考慮記憶體的優化，內部是使用兩個陣列進行資料儲存，一個數組記錄key的hash值，另外一個數組記錄Value值，它和SparseArray一樣，也會對key使用二分法進行從小到大排序，在新增、刪除、查詢資料的時候都是先使用二分查詢法得到相應的index，然後通過index來進行新增、查詢、刪除等操作，所以，應用場景和SparseArray的一樣，如果在資料量比較大的情況下，那麼它的效能將退化至少50%。
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總結：
假設資料量都在千級以內的情況下：
1、如果key的型別已經確定為int型別，那麼使用SparseArray，因為它避免了自動裝箱的過程，如果key為long型別，它還提供了一個LongSparseArray來確保key為long型別時的使用
2、如果key型別為其它的型別，則使用ArrayMap