Android最佳性能實踐(三)――高性能編碼優化

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在前兩篇文章當中，我們主要學習了Android內存方面的相干知識，包括如何公道地使用內存，和當產生內存泄漏時如何定位出問題的緣由。那末關于內存的知識就討論到這里，今天開始我們將學習1些性能編碼優化的技能。

這里先事前提示大家1句，本篇文章中討論的編碼優化技能都是屬于1些“微優化”，也就是說即便我們都依照本篇文章的技能來優化代碼，在性能方面也是看不出有甚么顯著的提升的。使用適合的算法與數據結構將永久是你優化程序性能的最主要手段，但本篇文章中不會討論這1塊的內容。因此，這里我們行將學習的其實不是甚么靈丹妙藥，而是大家應當把這些技能當作1種好的編碼規范，我們在平時寫代碼時就能夠潛移默化地使用這些編碼規范，不但能夠在微觀層面提升程序1定的性能，也能夠讓我們的代碼變得更加專業，下面就讓我們來1起學習1下這些技能。

避免創建沒必要要的對象

創建對象歷來都不應當是1件隨便的事情，由于創建1個對象就意味著垃圾回收器需要回收1個對象，而這兩步操作都是需要消耗時間的。雖然說創建1個對象的代價確切非常小，并且Android 2.3版本當中又增加了并發垃圾回收器機制（詳見 Android最好性能實踐(2)――分析內存的使用情況），這讓GC操作時的停頓時間也變得難以發覺，但是這些理由都不足以讓我們可以肆意地創建對象，需要創建的對象我們自然要創建，但是沒必要要的對象我們就應當盡可能避免創建。

下面來看1些我們可以免創建對象的場景：

• 如果我們有1個需要拼接的字符串，那末可以優先斟酌使用StringBuffer或StringBuilder來進行拼接，而不是加號連接符，由于使用加號連接符會創建過剩的對象，拼接的字符串越長，加號連接符的性能越低。
• 在沒有特殊緣由的情況下，盡可能使用基本數據類來代替封裝數據類型，int比Integer要更加高效，其它數據類型也是1樣。
• 當1個方法的返回值是String的時候，通常可以去判斷1下這個String的作用是甚么，如果我們明確地知道調用方會將這個返回的String再進行拼接操作的話，可以斟酌返回1個StringBuffer對象來代替，由于這樣可以將1個對象的援用進行返回，而返回String的話就是創建了1個短生命周期的臨時對象。
• 正如前面所說，基本數據類型要優于對象數據類型，類似地，基本數據類型的數組也要優于對象數據類型的數組。另外，兩個平行的數組要比1個封裝好的對象數組更加高效，舉個例子，Foo[]和Bar[]這樣的兩個數組，使用起來要比Custom(Foo,Bar)[]這樣的1個數組高效很多。

固然上面所說的只是1些代表性的例子，我們所要遵照的1個基本原則就是盡量地少創建臨時對象，越少的對象意味著越少的GC操作，同時也就意味著越好的程序性能和用戶體驗。

靜態優于抽象

如果你其實不需要訪問1個對象中的某些字段，只是想調用它的某個方法來去完成1項通用的功能，那末可以將這個方法設置成靜態方法，這會讓調用的速度提升15%⑵0%，同時也不用為了調用這個方法而去專門創建對象了，這樣還滿足了上面的1條原則。另外這也是1種好的編程習慣，由于我們可以放心腸調用靜態方法，而不用擔心調用這個方法后是不是會改變對象的狀態（靜態方法內沒法訪問非靜態字段）。

對常量使用static final修飾符

我們先來看1下在1個類的最頂部定義以下代碼：

編譯器會為上述代碼生成1個初始化方法，稱為<clinit>方法，該方法會在定義類第1次被使用的時候調用。然后這個方法會將42的值賦值到intVal當中，并從字符串常量表中提取1個援用賦值到strVal上。當賦值完成后，我們就能夠通過字段搜索的方式來去訪問具體的值了。

但是我們還可以通過final關鍵字來對上述代碼進行優化：

經過這樣修改以后，定義類就不再需要1個<clinit>方法了，由于所有的常量都會在dex文件的初始化器當中進行初始化。當我們調用intVal時可以直接指向42的值，而調用strVal時會用1種相對輕量級的字符串常量方式，而不是字段搜索的方式。

另外需要大家注意的是，這類優化方式只對基本數據類型和String類型的常量有效，對其它數據類型的常量是無效的。不過，對任何常量都是用static final的關鍵字來進行聲明依然是1種非常好的習慣。

使用增強型for循環語法

增強型for循環（也被稱為for-each循環）可以用于去遍歷實現Iterable接口的集合和數組，這是jdk 1.5中新增的1種循環模式。固然除這類新增的循環模式以外，我們依然還可使用原本的普通循環模式，只不過它們之間是有效力區分的，我們來看下面1段代碼：

可以看到，上述代碼當中我們使用了3種不同的循環方式來對mArray中的所有元素進行求和。其中zero()方法是最慢的1種，由于它是把mArray.length寫在循環當中的，也就是說每循環1次都需要重新計算1次mArray的長度。而one()方法則相對快很多，由于它使用了1個局部變量len來記錄數組的長度，這樣就省去了每次循環時字段搜索的時間。two()方法在沒有JIT（Just In Time Compiler）的裝備上是運行最快的，而在有JIT的裝備上運行效力和one()方法不相上下，唯1需要注意的是這類寫法需要JDK 1.5以后才支持。

但是這里要跟大家提1個特殊情況，對ArrayList這類集合，自己手寫的循環要比增強型for循環更快，而其他的集合就沒有這類情況。因此，對我們來講，默許情況下可以都使用增強型for循環，而遍歷ArrayList時就還是使用傳統的循環方式吧。

多使用系統封裝好的API

Java語言當中其實給我們提供了非常豐富的API接口，我們在編寫程序時如果可使用系統提供的API就應當盡可能使用，系統提供的API完成不了我們需要的功能時才應當自己去寫，由于使用系統的API在很多時候比我們自己寫的代碼要快很多，它們的很多功能都是通過底層的匯編模式履行的。

比如說String類當中提供的好多API都是具有極高的效力的，像indexOf()方法和1些其它相干的API，雖然說我們通過自己編寫算法也能夠完成一樣的功能，但是效力方面會和這些方法差的比較遠。這里舉個例子，如果我們要實現1個數組拷貝的功能，使用循環的方式來對數組中的每個元素逐一進行賦值固然是可行的，但是如果我們直接使用系統中提供的System.arraycopy()方法將會讓履行效力快9倍以上。

避免在內部調用Getters/Setters方法

我們平時寫代碼時都被告知，1定要使用面向對象的思惟去寫代碼，而面向對象的3大特性我們都知道，封裝、多態和繼承。其中封裝的基本思想就是不要把類內部的字段暴漏給外部，而是提供特定的方法來允許外部操作相應類的內部字段，從而在Java語言當中就出現了Getters/Setters這類封裝技能。

但是在Android上這個技能就不再是那末的受推重了，由于字段搜索要比方法調用效力高很多，我們直接訪問某個字段可能要比通過getters方法來去訪問這個字段快3到7倍。不過我們肯定不能僅僅由于效力的緣由就將封裝這個技能給拋棄了，編寫代碼還是要依照面向對象思惟的，但是我們可以在能優化的地方進行優化，比如說避免在內部調用getters/setters方法。

那甚么叫做在內部調用getters/setters方法呢？這里我舉1個非常簡單的例子：

可以看到，上面是1個Calculate類，這個類的功能非常簡單，先將one和two這兩個字段進行了封裝，然后提供了getOne()方法獲得one字段的值，提供了getTwo()方法獲得two字段的值，還提供了1個getSum()方法用于獲得總和的值。

這里我們注意到，getSum()方法當中的算法就是將one和two的值相加進行返回，但是它獲得one和two的值的方式也是通過getters方法進行獲得的，其實這是1種完全沒有必要的方式，由于getSum()方法本身就是Calculate類內部的方法，它是可以直接訪問到Calculate類中的封裝字段的，因此這類寫法在Android上是不推重的，我們可以進行以下修改：

改成這類寫法以后，我們就避免了在內部調用getters/setters方法，而對外部而言Calculate類依然是具有很好的封裝性的。

固然，本篇文章中推薦的這些技能呢也其實不全面，只是從Android官方文檔抽取了幾個感覺比較實用的分享給大家，更多技能大家也能夠到Android官網上去瀏覽。另外在高性能編碼方面《Efficient Java》這本書當中也提供了非常多的技能，有興趣的朋友也能夠去瀏覽1下這本書。那末本篇文章就到這里，下篇文章當中將會介紹Android布局優化的技能，敬請期待。

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