Android Note - 程式碼優化

摘要： 我們平時在Java中做字串連線的時候，下意識的選擇都是使用+ 來連線。這個過程其實會新生成一個StringBuilder 物件，然後將+ 左右的資料通過append() 方法拼接起來，本質上就是**使用StringBuilder 物件進行字串連線。**...

我們平時在Java中做字串連線的時候，下意識的選擇都是使用+ 來連線。這個過程其實會新生成一個StringBuilder 物件，然後將+ 左右的資料通過append() 方法拼接起來，本質上就是**使用StringBuilder 物件進行字串連線。**所以在拼接頻繁的場景（比如迴圈）中，如果使用+ 就相當於每次都會新建一個StringBuilder 物件。而我們知道，頻繁新建物件是很消耗效能的，而且在迴圈中也容易發生記憶體抖動。

結論：在單條語句中使用+ 直接拼接沒有效率問題；拼接頻繁的場景請使用StringBuilder 。

另外，還有個StringBuffer 用法與StringBuilder 幾乎一樣，只是前者是執行緒安全的而後者非執行緒安全 ，這裡就不展開說了。

基本資料型別的選擇

其實原理很簡單，不同的資料型別，佔用的記憶體空間不一樣。比如int 只佔了 4 個位元組，而long 佔用了 8 個位元組，很明顯地處理起來int 要快於long 。但是，在具體的工作中，因為受到各種因素的制約，比如第三方庫或者後端介面返回的資料往往不確定，加之效能上影響其實並不是很大，所以為了保證資料正確性，對這塊的約束一般並不是太嚴格。

結論：在自己能夠預見的場景中儘量使用int short 甚至byte 來代替long ；float 之於double 同理。

包裝類的使用場景

雖然Java中針對每種基本資料型別，都有包裝類來對應，而且對應的包裝類都提供了自動裝箱和自動拆箱的能力，但是包裝類也不能濫用。因為在給包裝類賦值的時候，實際是 通過valueOf 方法去新建了一個物件 ，而基本資料型別的賦值卻是直接在棧空間內完成的，效率就快了很多。 但是不是包裝類就不要用了？也不是。包裝類作為物件，提供了很多相關的操作方法，方便操作；另一方面，包裝類可以很方便地區分賦值與未賦值的情況，而基本資料型別無法區分 。這是在呼叫後端介面時經常會碰到的情況，所以不能一概而論。

結論：儘量使用基本資料型別來賦值以提高效率；但是在區分賦值和未賦值的場景時請使用包裝類

變數修飾符的選擇

修飾符分為訪問控制修飾符和非訪問控制修飾符。訪問控制修飾符就是我們平時見到的private protected public 等對程式碼訪問許可權進行控制的符號，這裡就不展開講了；這裡主要談談非訪問控制修飾符，常用的就是static final 這兩個（volatile 也先略過不提）。

static 靜態修飾符 使用了該修飾符，則表示該變數隨著當前類的生命週期共存亡 ，並且該變數會被存到方法區（JVM中的一塊固定區域）因而可被所有物件共享，即所有例項都可以通過類名來使用該變數 。

final 最終修飾符 使用了該修飾符，則表示此變數的生存期內，值是不可能改變的。常量如果使用final 來修飾的話，讀取效率較高。

結論：很明顯，如果是常量，那麼使用static final 來修飾是可以提高效率的。

正確選擇資料結構

在選擇資料結構的時候，我們有時會選擇用得最順手的那個。殊不知，不同的資料結構，執行效率千差萬別。正確選擇更好更高效的資料結構是程式碼優化必須做到的。

ArrayList & LinkedList

這兩個資料結構都是繼承於AbstractList 並實現了List 介面，不同之處在於ArrayList 底層資料結構使用的是陣列，而LinkedList 底層資料結構使用的是連結串列。因此在什麼場合使用就很明顯了。

結論：**隨機查詢與修改元素，使用ArrayList 效率更高；對於新增和刪除元素較多的場景，則最好使用LinkedList 。**這是由陣列和連結串列的性質決定的

HashMap & HashSet & HashTable

這三個資料結構都是基於Hash演算法的資料結構，但是底層實現都不一樣。HashMap 和HashTable 都是實現了Map 介面，但是前者繼承AbstractMap 且非執行緒安全，後者繼承的是Dictionary 是執行緒安全的；而HashSet 實現的則是Set 介面，而且效率相對於HashMap 要低一些

結論：這幾個實現Hash演算法的資料結構，弄清楚了他們之間的區別和聯絡，就能明白使用場景了

SparseArray & HashMap

具體來說，SparseArray 是 Android 官方推薦的一種用來代替HashMap 的資料結構，更加節省記憶體。但是在查詢效率上，SparseArray 由於查詢核心演算法是二分查詢，比HashMap 稍慢一點，但是相對來說效率損失並不是很大。

結論：在需要節省記憶體空間，或者對增刪改查效率要求不是非常苛刻的場景，優先使用SparseArray

Serializable & Parcelabel

同樣的，Parcelabel 也是 Android 官方推薦的一種序列化/反序列化程式碼的資料結構，比Serializable 更加高效。因為在讀寫資料的時候，Parcelabel 是直接在記憶體中讀寫資料，而Serializable 是通過 I/O 方式將資料讀寫在磁碟上，顯然前者讀寫速度更快

結論：優先使用Parcelabel 序列化/反序列化，但一些場景中還是需要使用Serializable

善於使用位運算

在某些特定場景中，使用移位運算比直接乘除效率要高很多，這是由計算機底層特性決定的。比如i / 2 就可以表示為i >> 1

結論：培養習慣，看到這種場景要下意識想到使用位運算。但這樣會導致程式碼可讀性變差，所以請清楚註釋

複用物件

因為生成一個新物件在 Java 虛擬機器中是一個比較耗時耗效能的操作，而且在用完這個新物件之後，系統還要對這些生成的物件進行GC，這又是一筆效能開銷。所以，頻繁生成過多的物件對效能會造成很大影響。

結論：不要建立非必須的物件，能複用儘量複用。尤其是要避免在迴圈體內新建物件，避免記憶體抖動

減少不必要的全域性變數

因為臨時變數都儲存在棧裡，讀取速度比堆中要快；另外，棧中的變數在方法結束時就銷燬了，不需要進行額外的GC。

結論：在不需要的地方儘量不要使用全域性變數

在類的內部直接訪問變數

請在類的內部直接訪問私有變數，而不是通過get set 方法來訪問，可以提高程式碼執行效率。get set 方法是提供給外部呼叫的

根據Android官方文件，在沒有JIT（Just In Time）編譯器時，直接訪問變數的速度是呼叫Getter方法的3倍；在JIT編譯時，直接訪問變數的速度是呼叫Getter方法的7倍

迴圈體中的注意事項

迴圈體往往是影響效率的關鍵環節，一些影響效率的因素，原理其實很簡單，所以直接說結論。

try ... catch