Android記憶體最佳化：ArrayMap

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通常我們在使用key-value儲存資料時，隨手就會打出HashMap的代碼，當資料量較小時，還可以，當數量比較多的時候，如果是PC機上，也還說得過去，但是如果使用裝置是手機等行動裝置，這是就要謹慎了。因為手機的記憶體非常寶貴，不像PC那樣不計後果的使用，記憶體使用量不當很容易就會引起OOM的問題。那AndroidTeam Dev，也為我們找到了HashMap的替代品ArrayMap。

官方對ArrayMap也有說明：它不是一個適應大資料的資料結構，相比傳統的HashMap速度要慢，因為尋找方法是二分法，並且當你刪除或者添加資料時，會對空間重新調整，在使用大量資料時，效率並不明顯，低於50%。

所以ArrayMap是犧牲了時間換區空間。在寫手機app時，適時的使用ArrayMap，會給記憶體使用量帶來可觀的提升。

那HashMap和ArrayMap到底不同在哪呢，個人總結有以下方面：

1、儲存方式不同。

HashMap內部有一個HashMapEntry<K, V>[]對象，每一個索引值對都儲存在這個對象裡，當使用put方法添加索引值對時，就會new一個HashMapEntry對象

    @Override public V put(K key, V value) {        if (key == null) {            return putValueForNullKey(value);        }        int hash = secondaryHash(key);        HashMapEntry<K, V>[] tab = table;        int index = hash & (tab.length - 1);//先尋找有沒有對應的key值，如果有，就改寫value，並返回改寫前的value值：oldValue        for (HashMapEntry<K, V> e = tab[index]; e != null; e = e.next) {            if (e.hash == hash && key.equals(e.key)) {                preModify(e);                V oldValue = e.value;                e.value = value;                return oldValue;            }        }        // No entry for (non-null) key is present; create one        modCount++;        if (size++ > threshold) {//擴容，雙倍            tab = doubleCapacity();            index = hash & (tab.length - 1);        }        addNewEntry(key, value, hash, index);        return null;    }//建立Object Storage Service索引值對    void addNewEntry(K key, V value, int hash, int index) {        table[index] = new HashMapEntry<K, V>(key, value, hash, table[index]);    }

ArrayMap的儲存中沒有Entry這個東西，他是由兩個數組來維護的

    int[] mHashes;    Object[] mArray;

mHashes數組中儲存的是每一項的HashCode值，mArray中就是索引值對，每兩個元素代表一個索引值對，前面儲存key，後面的儲存value，我們看看下面代碼的結果

arraymap = new HashMap<String, String>();a.put("a", "a_value");a.put("b", "b_value");

執行上面代碼後，arraymap中的儲存是這樣的

是不是能清楚地看到ArrayMap的儲存了，這種儲存在put代碼中如下

        mHashes[index] = hash;        mArray[index<<1] = key;        mArray[(index<<1)+1] = value;

2、添加資料時擴容時的處理不一樣

先來看看HashMap

        if (size++ > threshold) {            tab = doubleCapacity();            index = hash & (tab.length - 1);        }

doubleCapacity進行雙倍擴容，它的代碼中有這麼一句話

HashMapEntry<K, V>[] newTable = makeTable(newCapacity);

最終，這個newTable將作為擴容後的新對象返回，那麼makeTable做了什麼呢，如下：

    private HashMapEntry<K, V>[] makeTable(int newCapacity) {        @SuppressWarnings("unchecked") HashMapEntry<K, V>[] newTable                = (HashMapEntry<K, V>[]) new HashMapEntry[newCapacity];        table = newTable;        threshold = (newCapacity >> 1) + (newCapacity >> 2); // 3/4 capacity        return newTable;    }

我們清楚地看到，這裡進行了new操作，重新建立對象，開銷很大。

那麼ArrayMap呢，看看吧

        //如果容量不夠if (mSize >= mHashes.length) {            final int n = mSize >= (BASE_SIZE*2) ? (mSize+(mSize>>1))                    : (mSize >= BASE_SIZE ? (BASE_SIZE*2) : BASE_SIZE);            if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: grow from " + mHashes.length + " to " + n);            final int[] ohashes = mHashes;            final Object[] oarray = mArray;        //分配數組            allocArrays(n);            if (mHashes.length > 0) {                if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: copy 0-" + mSize + " to 0");                //特別注意這，是copy，而不是new，效率提升                System.arraycopy(ohashes, 0, mHashes, 0, ohashes.length);                System.arraycopy(oarray, 0, mArray, 0, oarray.length);            }                //釋放無用空間，收縮數組            freeArrays(ohashes, oarray, mSize);        }

ArrayMap用的是copy資料，所以效率相對要高。

3、ArrayMap提供了數組收縮的功能，在clear或remove後，會重新收縮數組，是否空間

4、ArrayMap採用二分法尋找（見 android.support.v4.util.ContainerHelpers中的binarySearch方法）

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