Android高性能编码优化

转载于: http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/42318689

避免创建不必要的对象

创建对象从来都不应该是一件随意的事情，因为创建一个对象就意味着垃圾回收器需要回收一个对象，而这两步操作都是需要消耗时间的。虽说创建一个对象的代价确实非常小，并且Android 2.3版本当中又增加了并发垃圾回收器机制，这让GC操作时的停顿时间也变得难以察觉，但是这些理由都不足以让我们可以肆意地创建对象，需要创建的对象我们自然要创建，但是不必要的对象我们就应该尽量避免创建。

下面来看一些我们可以避免创建对象的场景：

如果我们有一个需要拼接的字符串，那么可以优先考虑使用StringBuffer或者StringBuilder来进行拼接，而不是加号连接符，因为使用加号连接符会创建多余的对象，拼接的字符串越长，加号连接符的性能越低。
在没有特殊原因的情况下，尽量使用基本数据类来代替封装数据类型，int比Integer要更加高效，其它数据类型也是一样。
当一个方法的返回值是String的时候，通常可以去判断一下这个String的作用是什么，如果我们明确地知道调用方会将这个返回的String再进行拼接操作的话，可以考虑返回一个StringBuffer对象来代替，因为这样可以将一个对象的引用进行返回，而返回String的话就是创建了一个短生命周期的临时对象。
基本数据类型要优于对象数据类型，类似地，基本数据类型的数组也要优于对象数据类型的数组。另外，两个平行的数组要比一个封装好的对象数组更加高效，举个例子，Foo[]和Bar[]这样的两个数组，使用起来要比Custom(Foo,Bar)[]这样的一个数组高效得多。

静态优于抽象

如果你并不需要访问一个对象中的某些字段，只是想调用它的某个方法来去完成一项通用的功能，那么可以将这个方法设置成静态方法，这会让调用的速度提升15%-20%，同时也不用为了调用这个方法而去专门创建对象了，这样还满足了上面的一条原则。另外这也是一种好的编程习惯，因为我们可以放心地调用静态方法，而不用担心调用这个方法后是否会改变对象的状态（静态方法内无法访问非静态字段）。

对常量使用static final修饰符

static final int intVal = 42;  
static final String strVal = "Hello, world!";

所有的常量都会在dex文件的初始化器当中进行初始化。当我们调用intVal时可以直接指向42的值，而调用strVal时会用一种相对轻量级的字符串常量方式，而不是字段搜寻的方式。
这种优化方式只对基本数据类型以及String类型的常量有效，对于其它数据类型的常量是无效的。不过，对于任何常量都是用static final的关键字来进行声明仍然是一种非常好的习惯。

使用增强型for循环语法

增强型for循环（也被称为for-each循环）可以用于去遍历实现Iterable接口的集合以及数组，这是jdk 1.5中新增的一种循环模式。当然除了这种新增的循环模式之外，我们仍然还可以使用原有的普通循环模式，只不过它们之间是有效率区别的.

static class Counter {  
    int mCount;  
}  

Counter[] mArray = ...  

public void zero() {  
    int sum = 0;  
    for (int i = 0; i < mArray.length; ++i) {  
        sum += mArray[i].mCount;  
    }  
}  

public void one() {  
    int sum = 0;  
    Counter[] localArray = mArray;  
    int len = localArray.length;  
    for (int i = 0; i < len; ++i) {  
        sum += localArray[i].mCount;  
    }  
}  

public void two() {  
    int sum = 0;  
    for (Counter a : mArray) {  
        sum += a.mCount;  
    }  
}

上述代码当中我们使用了三种不同的循环方式来对mArray中的所有元素进行求和。其中zero()方法是最慢的一种，因为它是把mArray.length写在循环当中的，也就是说每循环一次都需要重新计算一次mArray的长度。而one()方法则相对快得多，因为它使用了一个局部变量len来记录数组的长度，这样就省去了每次循环时字段搜寻的时间。two()方法在没有JIT（Just In Time Compiler）的设备上是运行最快的，而在有JIT的设备上运行效率和one()方法不相上下，唯一需要注意的是这种写法需要JDK 1.5之后才支持。

对于ArrayList这种集合，自己手写的循环要比增强型for循环更快，而其他的集合就没有这种情况。因此，对于我们来说，默认情况下可以都使用增强型for循环，而遍历ArrayList时就还是使用传统的循环方式吧。

多使用系统封装好的API

Java语言当中其实给我们提供了非常丰富的API接口，我们在编写程序时如果可以使用系统提供的API就应该尽量使用，系统提供的API完成不了我们需要的功能时才应该自己去写，因为使用系统的API在很多时候比我们自己写的代码要快得多，它们的很多功能都是通过底层的汇编模式执行的。

比如说String类当中提供的好多API都是拥有极高的效率的，像indexOf()方法和一些其它相关的API，虽说我们通过自己编写算法也能够完成同样的功能，但是效率方面会和这些方法差的比较远。这里举个例子，如果我们要实现一个数组拷贝的功能，使用循环的方式来对数组中的每一个元素一一进行赋值当然是可行的，但是如果我们直接使用系统中提供的System.arraycopy()方法将会让执行效率快9倍以上。

避免在内部调用Getters/Setters方法

封装的基本思想就是不要把类内部的字段暴漏给外部，而是提供特定的方法来允许外部操作相应类的内部字段，从而在Java语言当中就出现了Getters/Setters这种封装技巧。

然而在Android上这个技巧就不再是那么的受推崇了，因为字段搜寻要比方法调用效率高得多，我们直接访问某个字段可能要比通过getters方法来去访问这个字段快3到7倍。不过我们肯定不能仅仅因为效率的原因就将封装这个技巧给抛弃了，编写代码还是要按照面向对象思维的，但是我们可以在能优化的地方进行优化，比如说避免在内部调用getters/setters方法。

重用布局文件

Android已经充分考虑到了布局重用的重要性，于是提供了include和merge这两个非常有用的标签.

include标签可以允许在一个布局当中引入另外一个布局，那么比如说我们程序的所有界面都有一个公共的部分，这个时候最好的做法就是将这个公共的部分提取到一个独立的布局文件当中，然后在每个界面的布局文件当中来引用这个公共的布局。

//通用头布局
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent" >  

    <Button  
        android:id="@+id/back"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_alignParentLeft="true"  
        android:layout_centerVertical="true"  
        android:text="Back" />  

    <TextView  
        android:id="@+id/title"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_centerInParent="true"  
        android:text="Title"  
        android:textSize="20sp" />  

    <Button  
        android:id="@+id/done"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_alignParentRight="true"  
        android:layout_centerVertical="true"  
        android:text="Done" />  

</RelativeLayout>

//在其他布局中引用头布局
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:orientation="vertical" >  

    <include  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        layout="@layout/titlebar" />  

    ......  

</LinearLayout>

在include标签当中，我们是可以覆写所有layout属性的，即include中指定的layout属性将会覆盖掉titlebar中指定的layout属性。因此，这里我们希望将titlebar的高度设置成wrap_content，否则它会将整个布局都填充满，因而我们原本的布局也就看不见了。

merge标签是作为include标签的一种辅助扩展来使用的，它的主要作用是为了防止在引用布局文件时产生多余的布局嵌套。大家都知道，Android去解析和展示一个布局是需要消耗时间的，布局嵌套的越多，那么解析起来就越耗时，性能也就越差，因此我们在编写布局文件时应该让嵌套的层数越少越好。

上面我们include标签的用法时主要介绍了它优点，但是它也存在着一个不好的地方，就是可能会导致产生多余的布局嵌套。

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<merge xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android">  

    <Button  
        android:id="@+id/ok"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:text="OK" />  

    <Button  
        android:id="@+id/cancel"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:layout_marginTop="10dp"  
        android:text="Cancel" />  

</merge>

我们将xml最外层的LinearLayout布局删除掉，换用了merge标签，这就表示当有任何一个地方去include这个布局时，会将merge标签内包含的内容直接填充到include的位置，不会再添加任何额外的布局结构。

仅在需要时才加载布局

如何才能让这些不常用的元素仅在需要时才去加载呢？Android为此提供了一种非常轻量级的控件，ViewStub。ViewStub虽说也是View的一种，但是它没有大小，没有绘制功能，也不参与布局，资源消耗非常低，将它放置在布局当中基本可以认为是完全不会影响性能的。

//profile_extra.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:orientation="vertical" >  

    <EditText  
        android:id="@+id/edit_extra1"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:hint="Extra field 1" />  

    <EditText  
        android:id="@+id/edit_extra2"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:layout_marginTop="10dp"  
        android:hint="Extra field 2" />  

    <EditText  
        android:id="@+id/edit_extra3"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:layout_marginTop="10dp"  
        android:hint="Extra field 3" />  

</LinearLayout>

//profile.xml

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent"  
    android:orientation="vertical" >  

    <EditText  
        android:id="@+id/edit"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_marginBottom="10dp"  
        android:layout_marginLeft="20dp"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:layout_marginTop="10dp"  
        android:hint="@string/edit_something_here" />  

    <Button  
        android:id="@+id/more"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:layout_gravity="right"  
        android:layout_marginRight="20dp"  
        android:layout_marginBottom="10dp"  
        android:text="More" />  

    <ViewStub   
        android:id="@+id/view_stub"  
        android:layout="@layout/profile_extra"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        />  

</LinearLayout>

我们新增了一个More Button，这个按钮就是用于去加载那些不常用的元素的，然后在Button的下面定义了一个ViewStub。在ViewStub控件中，我们先是通过id属性给它指定了一个唯一标识，又通过layout属性将profile_extra布局传入进来，接着给ViewStub指定了一个宽高。注意，虽然ViewStub是不占用任何空间的，但是每个布局都必须要指定layout_width和layout_height属性，否则运行就会报错。

//当点击More Button之后我们首先会调用findViewById()方法将ViewStub的实例获取到，拿到ViewStub的实例之后就很简单了，调用inflate()方法或者setVisibility(View.VISIBLE)都可以将隐藏的布局给加载出来，而加载的这个布局就是刚才在XML当中配置的profile_extra布局。

调用inflate()方法之后会将加载出来的布局进行返回，之后我们就可以对这个布局进行任意的操作了，再次隐藏显示，或者获取子元素的实例等。注意这里我对ViewStub的实例进行了一个非空判断，这是因为ViewStub在XML中定义的id只在一开始有效，一旦ViewStub中指定的布局加载之后，这个id也就失败了，那么此时findViewById()得到的值也会是空。

private EditText editExtra1;  
private EditText editExtra2;  
private EditText editExtra3;  

public void onMoreClick() {  
    ViewStub viewStub = (ViewStub) findViewById(R.id.view_stub);  
    if (viewStub != null) {  
        View inflatedView = viewStub.inflate();  
        editExtra1 = (EditText) inflatedView.findViewById(R.id.edit_extra1);  
        editExtra2 = (EditText) inflatedView.findViewById(R.id.edit_extra2);  
        editExtra3 = (EditText) inflatedView.findViewById(R.id.edit_extra3);  
    }  
}

需要注意的一点，ViewStub所加载的布局是不可以使用标签的，因此这有可能导致加载出来的布局存在着多余的嵌套结构，具体如何去取舍就要根据各自的实际情况来决定了，对于那些隐藏的布局文件结构相当复杂的情况，使用ViewStub还是一种相当不错的选择的，即使增加了一层无用的布局结构，仍然还是利大于弊。