Android性能優化篇:Android中如何避免建立沒必要要的對象

在編程開發中,內存的佔用是咱們常常要面對的現實,一般的內存調優的方向就是儘可能減小內存的佔用。這其中避免建立沒必要要的對象是一項重要的方面。android

Android設備不像PC那樣有着足夠大的內存,並且單個App佔用的內存其實是比較小的。因此避免建立沒必要要的對象對於Android開發尤其重要。編程

本文會介紹一些常見的避免建立對象的場景和方法,其中有些屬於微優化,有的屬於編碼技巧,固然也有確實可以起到顯著效果的方法。設計模式

使用單例

單例是咱們經常使用的設計模式,使用這種模式,咱們能夠只提供一個對象供全局調用。所以單例是避免建立沒必要要的對象的一種方式。數據結構

單例模式上手容易,可是須要注意不少問題,最重要的就是多線程併發的狀況下保證單例的惟一性。固然方式不少,好比餓漢式,懶漢式double-check等。這裏介紹一個很極客的書寫單例的方式。多線程

public static class SingleInstance {
    private SingleInstance() {
    }

   public static SingleInstance getInstance() {
            return SingleInstanceHolder.sInstance;
   }

  private static class SingleInstanceHolder {
            private static SingleInstance sInstance = new SingleInstance();
  }
}

在Java中,類的靜態初始化會在類被加載時觸發,咱們利用這個原理,能夠實現利用這一特性,結合內部類,能夠實現上面的代碼,進行懶漢式建立實例。併發

避免進行隱式裝箱

自動裝箱是Java 5 引入的一個特性,即自動將原始類型的數據轉換成對應的引用類型,好比將int轉爲Integer等。app

這種特性,極大的減小了編碼時的瑣碎工做,可是稍有不注意就可能建立了沒必要要的對象了。好比下面的代碼ide

Integer sum = 0;
  for (int i = 1000; i < 5000; i++) {
        sum += i;
}

上面的代碼sum+=i能夠當作sum = sum + i,可是+這個操做符不適用於Integer對象,首先sum進行自動拆箱操做,進行數值相加操做,最後發生自動裝箱操做轉換成Integer對象。其內部變化以下佈局

int result = sum.intValue() + i;
Integer sum = new Integer(result);

因爲咱們這裏聲明的sum爲Integer類型,在上面的循環中會建立將近4000個無用的Integer對象,在這樣龐大的循環中,會下降程序的性能而且加劇了垃圾回收的工做量。所以在咱們編程時,須要注意到這一點,正確地聲明變量類型,避免由於自動裝箱引發的性能問題。性能

另外,當將原始數據類型的值加入集合中時,也會發生自動裝箱,因此這個過程當中也是有對象建立的。若有須要避免這種狀況,能夠選擇SparseArray,SparseBooleanArray,SparseLongArray等容器。

謹慎選用容器

Java和Android提供了不少編輯的容器集合來組織對象。好比ArrayList,ContentValues,HashMap等。

然而,這樣容器雖然使用起來方便,但也存在一些問題,就是他們會自動擴容,這其中不是建立新的對象,而是建立一個更大的容器對象。這就意味這將佔用更大的內存空間。

以HashMap爲例,當咱們put key和value時,會檢測是否須要擴容,如須要則雙倍擴容

@Override
public V put(K key, V value) {
    if (key == null) {
        return putValueForNullKey(value);
    }
    //some code here

    // No entry for (non-null) key is present; create one
    modCount++;
    if (size++ > threshold) {
        tab = doubleCapacity();
        index = hash & (tab.length - 1);
    }
    addNewEntry(key, value, hash, index);
    return null;
}

關於擴容的問題,一般有以下幾種方法

  • 預估一個較大的容量值,避免屢次擴容

  • 尋找替代的數據結構,確保作到時間和空間的平衡

用好LaunchMode

提到LaunchMode必然和Activity有關係。正常狀況下咱們在manifest中聲明Activity,若是不設置LaunchMode就使用默認的standard模式。

一旦設置成standard,每當有一次Intent請求,就會建立一個新的Activity實例。舉個例子,若是有10個撰寫郵件的Intent,那麼就會建立10個ComposeMailActivity的實例來處理這些Intent。結果很明顯,這種模式會建立某個Activity的多個實例。

若是對於一個搜索功能的Activity,實際上保持一個Activity示例就能夠了,使用standard模式會形成Activity實例的過多建立,於是很差。

確保符合常理的狀況下,合理的使用LaunchMode,減小Activity的建立。

Activity處理onConfigurationChanged

這又是一個關於Activity對象建立相關的,由於Activity建立的成本相對其餘對象要高不少。

默認狀況下,當咱們進行屏幕旋轉時,原Activity會銷燬,一個新的Activity被建立,之因此這樣作是爲了處理佈局適應。固然這是系統默認的作法,在咱們開發可控的狀況下,咱們能夠避免從新建立Activity。

以屏幕切換爲例,在Activity聲明時,加上

<activity
  android:name=".MainActivity"
  android:configChanges="orientation"
  android:label="@string/app_name"
  android:theme="@style/AppTheme.NoActionBar"/>

而後重寫Activity的onConfigurationChanged方法

@Override
public void onConfigurationChanged(Configuration newConfig) {
   super.onConfigurationChanged(newConfig);
   if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT) {
        setContentView(R.layout.portrait_layout);
     } else if (newConfig.orientation == Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE) {
        setContentView(R.layout.landscape_layout);
    }
}

注意字符串拼接

字符串這個或許是最不起眼的一項了。這裏主要講的是字符串的拼接

Log.i(LOGTAG, "onCreate bundle=" + savedInstanceState);

這應該是咱們最多見的打log的方式了,然而字符串的拼接內部實際是生成StringBuilder對象,而後挨個進行append,直至最後調用toString方法的過程。

下面是一段代碼循環的代碼,這明顯是很很差的,由於這其中建立了不少的StringBuilder對象。

public void implicitUseStringBuilder(String[] values) {
        String result = "";
        for (int i = 0; i < values.length; i++) {
            result += values[i];
        }
        System.out.println(result);
    }

下降字符串拼接的方法有

  • 使用String.format替換

  • 若是是循環拼接,建議顯式在循環外部建立StringBuilder使用

減小布局層級

佈局層級過多,不只致使inflate過程耗時,還多建立了多餘的輔助佈局。因此減小輔助佈局仍是頗有必要的。能夠嘗試其餘佈局方式或者自定義視圖來解決這類的問題。

提早檢查,減小沒必要要的異常

異常對於程序來講,在日常不過了,而後其實異常的代碼很高的,由於它須要收集現場數據stacktrace。可是仍是有一些避免異常拋出的措施的,那就是作一些提早檢查。

好比,咱們想要打印一個文件的每一行字符串,沒作檢查的代碼以下,是存在FileNotFoundException拋出可能的。

private void printFileByLine(String filePath) {
   try {
      FileInputStream inputStream = new FileInputStream("textfile.txt");
      BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
      String strLine;
      //Read File Line By Line
      while ((strLine = br.readLine()) != null) {
          // Print the content on the console
          System.out.println(strLine);
      }
        br.close();
    } catch (FileNotFoundException e) {
       e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
   }
}

若是咱們進行文件是否存在的檢查,拋出FileNotFoundException的機率會減小不少,

private void printFileByLine(String filePath) {
   if (!new File(filePath).exists()) {
            return;
   }
    try {
       FileInputStream inputStream = new FileInputStream("anonymous.txt");
       BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
       String strLine;
      //Read File Line By Line
       while ((strLine = br.readLine()) != null) {
            // Print the content on the console
           System.out.println(strLine);
       }
         br.close();
    } catch (FileNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
   }
}

上述的檢查是一個不錯的編碼技巧,建議採納。

不要過多建立線程

在android中,咱們應該儘可能避免在主線程中執行耗時的操做,於是須要使用其餘線程。

private void testThread() {
    new Thread() {
       @Override
       public void run() {
          super.run();
          //do some io work
      }
   }.start();
}

雖然這些能工做,可是建立線程的代價遠比普通對象要高的多,建議使用HandlerThread或者ThreadPool作替換。

使用註解替代枚舉

枚舉是咱們常用的一種用做值限定的手段,使用枚舉比單純的常量約定要靠譜。而後枚舉的實質仍是建立對象。好在Android提供了相關的註解,使得值限定在編譯時進行,進而減小了運行時的壓力。相關的註解爲IntDef和StringDef。

以下以IntDef爲例,介紹如何使用

在一個文件中以下聲明

public class AppConstants {
   public static final int STATE_OPEN = 0;
   public static final int STATE_CLOSE = 1;
   public static final int STATE_BROKEN = 2;

   @IntDef({STATE_OPEN, STATE_CLOSE, STATE_BROKEN})
   public @interface DoorState {
   }
}

而後設置書寫這樣的方法

private void setDoorState(@AppConstants.DoorState int state) {
   //some code
}

當調用方法時只能使用STATE_OPEN,STATE_CLOSE和STATE_BROKEN。使用其餘值會致使編譯提醒和警告。

選用對象池

在Android中有不少池的概念,如線程池,鏈接池。包括咱們很長用的Handler.Message就是使用了池的技術。

好比,咱們想要使用Handler發送消息,可使用Message msg = new Message(),也可使用Message msg = handler.obtainMessage()。使用池並不會每一次都建立新的對象,而是優先從池中取對象。

使用對象池須要須要注意幾點

  • 將對象放回池中,注意初始化對象的數據,防止存在髒數據

  • 合理控制池的增加,避免過大,致使不少對象處於閒置狀態

謹慎初始化Application

Android應用能夠支持開啓多個進程。 一般的作法是這樣

<service
   android:name=".NetworkService"
   android:process=":network"/>

一般咱們在Application的onCreate方法中會作不少初始化操做,可是每一個進程啓動都須要執行到這個onCreate方法,爲了不沒必要要的初始化,建議按照進程(經過判斷當前進程名)對應初始化.

public class MyApplication extends Application {
   private static final String LOGTAG = "MyApplication";

     @Override
     public void onCreate() {
        String currentProcessName = getCurrentProcessName();
        Log.i(LOGTAG, "onCreate currentProcessName=" + currentProcessName);
           super.onCreate();
           if (getPackageName().equals(currentProcessName)) {
                //init for default process
           } else if (currentProcessName.endsWith(":network")) {
                //init for netowrk process
           }
     }

    private String getCurrentProcessName() {
        String currentProcessName = "";
        int pid = android.os.Process.myPid();
        ActivityManager manager = (ActivityManager) this.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
        for (ActivityManager.RunningAppProcessInfo processInfo : manager.getRunningAppProcesses()) {
            if (processInfo.pid == pid) {
                    currentProcessName = processInfo.processName;
                    break;
            }
       }
      return currentProcessName;
    }
}

上面的一些知識就是關於Android中如何避免建立多餘對象的總結.歡迎提出意見和觀點,共同進步.

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