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Android中怎樣避免創(chuàng)建不必要的對象

 更新時間:2016年08月05日 17:33:54   投稿:daisy  
對象的創(chuàng)建從來都不是免費的. 一個使用線程分配池的通用垃圾回收器可以讓臨時對象的分配變得廉價一些, 但是分配內(nèi)存總是比不分配要昂貴得多.所以避免創(chuàng)建不必要的對象是很重要的一方面。

前言

隨著在APP中分配更多的對象,你就得實施定期的強制垃圾收集,會導致用戶體驗產(chǎn)生小卡頓現(xiàn)象。并發(fā)垃圾處理器在Android 2.3中引入,但是總是應該避免不必要的工作,因此應該在不必要的時候避免創(chuàng)建對象實例。

在編程開發(fā)中,內(nèi)存的占用是我們經(jīng)常要面對的現(xiàn)實,通常的內(nèi)存調(diào)優(yōu)的方向就是盡量減少內(nèi)存的占用。

Android設備不像PC那樣有著足夠大的內(nèi)存,而且單個App占用的內(nèi)存實際上是比較小的。所以避免創(chuàng)建不必要的對象對于Android開發(fā)尤為重要。

本文會介紹一些常見的避免創(chuàng)建對象的場景和方法,其中有些屬于微優(yōu)化,有的屬于編碼技巧,當然也有確實能夠起到顯著效果的方法。

使用單例

單例是我們常用的設計模式,使用這種模式,我們可以只提供一個對象供全局調(diào)用。因此單例是避免創(chuàng)建不必要的對象的一種方式。

單例模式上手容易,但是需要注意很多問題,最重要的就是多線程并發(fā)的情況下保證單例的唯一性。當然方式很多,比如餓漢式,懶漢式double-check等。

這里介紹一個很極客的書寫單例的方式。

public 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(tài)初始化會在類被加載時觸發(fā),我們利用這個原理,可以實現(xiàn)利用這一特性,結合內(nèi)部類,可以實現(xiàn)上面的代碼,進行懶漢式創(chuàng)建實例。

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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應的引用類型,比如將int轉(zhuǎn)為Integer等。

這種特性,極大的減少了編碼時的瑣碎工作,但是稍有不注意就可能創(chuàng)建了不必要的對象了。比如下面的代碼

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

上面的代碼sum+=i可以看成sum = sum + i,但是+這個操作符不適用于Integer對象,首先sum進行自動拆箱操作,進行數(shù)值相加操作,最后發(fā)生自動裝箱操作轉(zhuǎn)換成Integer對象。

其內(nèi)部變化如下

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

由于我們這里聲明的sum為Integer類型,在上面的循環(huán)中會創(chuàng)建將近4000個無用的Integer對象,在這樣龐大的循環(huán)中,會降低程序的性能并且加重了垃圾回收的工作量。因此在我們編程時,需要注意到這一點,正確地聲明變量類型,避免因為自動裝箱引起的性能問題。

另外,當將原始數(shù)據(jù)類型的值加入集合中時,也會發(fā)生自動裝箱,所以這個過程中也是有對象創(chuàng)建的。如有需要避免這種情況,可以選擇 SparseArray , SparseBooleanArray , SparseLongArray 等容器。

謹慎選用容器

Java和Android提供了很多編輯的容器集合來組織對象。比如 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,這其中不是創(chuàng)建新的對象,而是創(chuàng)建一個更大的容器對象。這就意味這將占用更大的內(nèi)存空間。

以HashMap為例,當我們put keyvalue時,會檢測是否需要擴容,如需要則雙倍擴容

@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;
  }

關于擴容的問題,通常有如下幾種方法

     1.預估一個較大的容量值,避免多次擴容

     2.尋找替代的數(shù)據(jù)結構,確保做到時間和空間的平衡

用好LaunchMode

提到LaunchMode必然和Activity有關系。正常情況下我們在manifest中聲明Activity,如果不設置LaunchMode就使用默認的standard模式。

一旦設置成standard,每當有一次Intent請求,就會創(chuàng)建一個新的Activity實例。舉個例子,如果有10個撰寫郵件的Intent,那么就會創(chuàng)建10個ComposeMailActivity的實例來處理這些Intent。結果很明顯,這種模式會創(chuàng)建某個Activity的多個實例。

如果對于一個搜索功能的Activity,實際上保持一個Activity示例就可以了,使用standard模式會造成Activity實例的過多創(chuàng)建,因而不好。

確保符合常理的情況下,合理的使用LaunchMode,減少Activity的創(chuàng)建。

Activity處理onConfigurationChanged

這又是一個關于Activity對象創(chuàng)建相關的,因為Activity創(chuàng)建的成本相對其他對象要高很多。

默認情況下,當我們進行屏幕旋轉(zhuǎn)時,原Activity會銷毀,一個新的Activity被創(chuàng)建,之所以這樣做是為了處理布局適應。當然這是系統(tǒng)默認的做法,在我們開發(fā)可控的情況下,我們可以避免重新創(chuàng)建Activity。

以屏幕切換為例,在Activity聲明時,加上

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

然后重寫Activity的onConfigurationChanged方法

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。這里主要講的是字符串的拼接

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

這應該是我們最常見的打log的方式了,然而字符串的拼接內(nèi)部實際是生成StringBuilder對象,然后挨個進行append,直至最后調(diào)用toString方法的過程。

下面是一段代碼循環(huán)的代碼,這明顯是很不好的,因為這其中創(chuàng)建了很多的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);
}

降低字符串拼接的方法有

     1.使用String.format替換

     2.如果是循環(huán)拼接,建議顯式在循環(huán)外部創(chuàng)建StringBuilder使用

減少布局層級

布局層級過多,不僅導致inflate過程耗時,還多創(chuàng)建了多余的輔助布局。所以減少輔助布局還是很有必要的??梢試L試其他布局方式或者自定義視圖來解決這類的問題。

提前檢查,減少不必要的異常

異常對于程序來說,在平常不過了,然后其實異常的代碼很高的,因為它需要收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)stacktrace。但是還是有一些避免異常拋出的措施的,那就是做一些提前檢查。

比如,我們想要打印一個文件的每一行字符串,沒做檢查的代碼如下,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();
  }
}

如果我們進行文件是否存在的檢查,拋出FileNotFoundException的概率會減少很多,

private void printFileByLine(String filePath) {
    if (!new File(filePath).exists()) {
      return;
    }
    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();
    }
  }

上述的檢查是一個不錯的編碼技巧,建議采納。

不要過多創(chuàng)建線程

在android中,我們應該盡量避免在主線程中執(zhí)行耗時的操作,因而需要使用其他線程。

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

雖然這些能工作,但是創(chuàng)建線程的代價遠比普通對象要高的多,建議使用HandlerThread或者ThreadPool做替換。

使用注解替代枚舉

枚舉是我們經(jīng)常使用的一種用作值限定的手段,使用枚舉比單純的常量約定要靠譜。然后枚舉的實質(zhì)還是創(chuàng)建對象。好在Android提供了相關的注解,使得值限定在編譯時進行,進而減少了運行時的壓力。相關的注解為IntDef和StringDef。

如下以IntDef為例,介紹如何使用

在一個文件中如下聲明

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 {}
}

然后設置書寫這樣的方法

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

當調(diào)用方法時只能使用 STATE_OPEN STATE_CLOSE STATE_BROKEN 。使用其他值會導致編譯提醒和警告。

選用對象池

在Android中有很多池的概念,如線程池,連接池。包括我們很長用的Handler.Message就是使用了池的技術。

比如,我們想要使用Handler發(fā)送消息,可以使用 Message msg = new Message() ,也可以使用 Message msg = handler.obtainMessage() 。使用池并不會每一次都創(chuàng)建新的對象,而是優(yōu)先從池中取對象。

使用對象池需要需要注意幾點

     1.將對象放回池中,注意初始化對象的數(shù)據(jù),防止存在臟數(shù)據(jù)

     2.合理控制池的增長,避免過大,導致很多對象處于閑置狀態(tài)

謹慎初始化Application

Android應用可以支持開啟多個進程。 通常的做法是這樣

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

通常我們在Application的 onCreate 方法中會做很多初始化操作,但是每個進程啟動都需要執(zhí)行到這個onCreate方法,為了避免不必要的初始化,建議按照進程(通過判斷當前進程名)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;
  }
}

總結

上面的一些知識就是關于Android中如何避免創(chuàng)建多余對象的總結.歡迎提出意見和觀點,共同進步。希望本文的內(nèi)容能幫助到大家。

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