對(duì)于性能優(yōu)化這個(gè)知識(shí)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，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(lái)說(shuō)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(lái)講述一些在Android開(kāi)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(guò)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(kāi)發(fā)中一般需要遍歷時(shí)首選肯定是foreach了，因?yàn)樗矢?，這個(gè)觀點(diǎn)沒(méi)錯(cuò)，不過(guò)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<Integer> 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(shuō)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(wèn)的速度是很快的，對(duì)于可以進(jìn)行隨機(jī)訪問(wèn)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(wèn)。

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(guò)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(guò)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(guò)索引下標(biāo)對(duì)List做隨機(jī)訪問(wèn)，應(yīng)優(yōu)先考慮ArrayList和Vector，迫不得已盡量不要使用LinkedList

雖說(shuō)ArrayList在內(nèi)存上比不上Vector，不過(guò)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(guò)程，對(duì)于int類(lèi)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(guò)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(guò)對(duì)于上面這種優(yōu)化技巧，僅對(duì)基本類(lèi)型和String類(lèi)型有效，對(duì)于其它的引用類(lèi)型則無(wú)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(shuō)這個(gè)前先來(lái)說(shuō)說(shuō)java中方法的執(zhí)行過(guò)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(guò)程內(nèi)部其實(shí)是內(nèi)存地址的轉(zhuǎn)移過(guò)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(guò)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(guò)程，就是方法的調(diào)用過(guò)程。

所以，方法的調(diào)用過(guò)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(shuō)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(lái)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(lái)說(shuō)，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(kāi)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(guò)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(kāi)的時(shí)間有可能超過(guò)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(lái)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(xiě)

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(xiě)方便多了，除了這個(gè)外，對(duì)于Android來(lái)說(shuō)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(xiě)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(lái)執(zhí)行某些操作，比如有些人會(huì)以強(qiáng)拋異常方式來(lái)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(méi)有必要用異常的地方一定要避免使用