Android中怎樣避免創(chuàng)建不必要的對(duì)象
前言
隨著在APP中分配更多的對(duì)象,你就得實(shí)施定期的強(qiáng)制垃圾收集,會(huì)導(dǎo)致用戶體驗(yàn)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(yīng)該避免不必要的工作,因此應(yīng)該在不必要的時(shí)候避免創(chuàng)建對(duì)象實(shí)例。
在編程開發(fā)中,內(nèi)存的占用是我們經(jīng)常要面對(duì)的現(xiàn)實(shí),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(shè)備不像PC那樣有著足夠大的內(nèi)存,而且單個(gè)App占用的內(nèi)存實(shí)際上是比較小的。所以避免創(chuàng)建不必要的對(duì)象對(duì)于Android開發(fā)尤為重要。
本文會(huì)介紹一些常見的避免創(chuàng)建對(duì)象的場(chǎng)景和方法,其中有些屬于微優(yōu)化,有的屬于編碼技巧,當(dāng)然也有確實(shí)能夠起到顯著效果的方法。
使用單例
單例是我們常用的設(shè)計(jì)模式,使用這種模式,我們可以只提供一個(gè)對(duì)象供全局調(diào)用。因此單例是避免創(chuàng)建不必要的對(duì)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(dāng)然方式很多,比如餓漢式,懶漢式double-check
等。
這里介紹一個(gè)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(huì)在類被加載時(shí)觸發(fā),我們利用這個(gè)原理,可以實(shí)現(xiàn)利用這一特性,結(jié)合內(nèi)部類,可以實(shí)現(xiàn)上面的代碼,進(jìn)行懶漢式創(chuàng)建實(shí)例。
避免進(jìn)行隱式裝箱
自動(dòng)裝箱是Java 5 引入的一個(gè)特性,即自動(dòng)將原始類型的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)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(shí)的瑣碎工作,但是稍有不注意就可能創(chuàng)建了不必要的對(duì)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(gè)操作符不適用于Integer對(duì)象,首先sum進(jìn)行自動(dòng)拆箱操作,進(jìn)行數(shù)值相加操作,最后發(fā)生自動(dòng)裝箱操作轉(zhuǎn)換成Integer對(duì)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(huì)創(chuàng)建將近4000個(gè)無(wú)用的Integer對(duì)象,在這樣龐大的循環(huán)中,會(huì)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(shí),需要注意到這一點(diǎn),正確地聲明變量類型,避免因?yàn)樽詣?dòng)裝箱引起的性能問題。
另外,當(dāng)將原始數(shù)據(jù)類型的值加入集合中時(shí),也會(huì)發(fā)生自動(dòng)裝箱,所以這個(gè)過(guò)程中也是有對(duì)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(jǐn)慎選用容器
Java和Android提供了很多編輯的容器集合來(lái)組織對(duì)象。比如 ArrayList
, ContentValues
, HashMap
等。
然而,這樣容器雖然使用起來(lái)方便,但也存在一些問題,就是他們會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容,這其中不是創(chuàng)建新的對(duì)象,而是創(chuàng)建一個(gè)更大的容器對(duì)象。這就意味這將占用更大的內(nèi)存空間。
以HashMap為例,當(dāng)我們put key
和value
時(shí),會(huì)檢測(cè)是否需要擴(kuò)容,如需要?jiǎng)t雙倍擴(kuò)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(guān)于擴(kuò)容的問題,通常有如下幾種方法
1.預(yù)估一個(gè)較大的容量值,避免多次擴(kuò)容
2.尋找替代的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),確保做到時(shí)間和空間的平衡
用好LaunchMode
提到LaunchMode必然和Activity有關(guān)系。正常情況下我們?cè)趍anifest中聲明Activity,如果不設(shè)置LaunchMode就使用默認(rèn)的standard模式。
一旦設(shè)置成standard,每當(dāng)有一次Intent請(qǐng)求,就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的Activity實(shí)例。舉個(gè)例子,如果有10個(gè)撰寫郵件的Intent,那么就會(huì)創(chuàng)建10個(gè)ComposeMailActivity的實(shí)例來(lái)處理這些Intent。結(jié)果很明顯,這種模式會(huì)創(chuàng)建某個(gè)Activity的多個(gè)實(shí)例。
如果對(duì)于一個(gè)搜索功能的Activity,實(shí)際上保持一個(gè)Activity示例就可以了,使用standard模式會(huì)造成Activity實(shí)例的過(guò)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(gè)關(guān)于Activity對(duì)象創(chuàng)建相關(guān)的,因?yàn)锳ctivity創(chuàng)建的成本相對(duì)其他對(duì)象要高很多。
默認(rèn)情況下,當(dāng)我們進(jìn)行屏幕旋轉(zhuǎn)時(shí),原Activity會(huì)銷毀,一個(gè)新的Activity被創(chuàng)建,之所以這樣做是為了處理布局適應(yīng)。當(dāng)然這是系統(tǒng)默認(rèn)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(shí),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(gè)或許是最不起眼的一項(xiàng)了。這里主要講的是字符串的拼接
Log.i(LOGTAG, "onCreate bundle=" + savedInstanceState);
這應(yīng)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(shí)際是生成StringBuilder
對(duì)象,然后挨個(gè)進(jìn)行append,直至最后調(diào)用toString方法的過(guò)程。
下面是一段代碼循環(huán)的代碼,這明顯是很不好的,因?yàn)檫@其中創(chuàng)建了很多的StringBuilder
對(duì)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(jí)
布局層級(jí)過(guò)多,不僅導(dǎo)致inflate過(guò)程耗時(shí),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。可以嘗試其他布局方式或者自定義視圖來(lái)解決這類的問題。
提前檢查,減少不必要的異常
異常對(duì)于程序來(lái)說(shuō),在平常不過(guò)了,然后其實(shí)異常的代碼很高的,因?yàn)樗枰占F(xiàn)場(chǎng)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(gè)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(jìn)行文件是否存在的檢查,拋出FileNotFoundException
的概率會(huì)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(gè)不錯(cuò)的編碼技巧,建議采納。
不要過(guò)多創(chuàng)建線程
在android中,我們應(yīng)該盡量避免在主線程中執(zhí)行耗時(shí)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(jià)遠(yuǎn)比普通對(duì)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(shí)質(zhì)還是創(chuàng)建對(duì)象。好在Android提供了相關(guān)的注解,使得值限定在編譯時(shí)進(jìn)行,進(jìn)而減少了運(yùn)行時(shí)的壓力。相關(guān)的注解為IntDef和StringDef。
如下以IntDef為例,介紹如何使用
在一個(gè)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(shè)置書寫這樣的方法
private void setDoorState(@AppConstants.DoorState int state) { //some code }
當(dāng)調(diào)用方法時(shí)只能使用 STATE_OPEN
, STATE_CLOSE
和 STATE_BROKEN
。使用其他值會(huì)導(dǎo)致編譯提醒和警告。
選用對(duì)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(zhǎng)用的Handler.Message
就是使用了池的技術(shù)。
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(huì)每一次都創(chuàng)建新的對(duì)象,而是優(yōu)先從池中取對(duì)象。
使用對(duì)象池需要需要注意幾點(diǎn)
1.將對(duì)象放回池中,注意初始化對(duì)象的數(shù)據(jù),防止存在臟數(shù)據(jù)
2.合理控制池的增長(zhǎng),避免過(guò)大,導(dǎo)致很多對(duì)象處于閑置狀態(tài)
謹(jǐn)慎初始化Application
Android應(yīng)用可以支持開啟多個(gè)進(jìn)程。 通常的做法是這樣
<service android:name=".NetworkService" android:process=":network" />
通常我們?cè)贏pplication的 onCreate 方法中會(huì)做很多初始化操作,但是每個(gè)進(jìn)程啟動(dòng)都需要執(zhí)行到這個(gè)onCreate方法,為了避免不必要的初始化,建議按照進(jìn)程(通過(guò)判斷當(dāng)前進(jìn)程名)對(duì)應(yīng)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(jié)
上面的一些知識(shí)就是關(guān)于Android中如何避免創(chuàng)建多余對(duì)象的總結(jié).歡迎提出意見和觀點(diǎn),共同進(jìn)步。希望本文的內(nèi)容能幫助到大家。
- Android webview與js交換JSON對(duì)象數(shù)據(jù)示例
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