是09年的文章。时过境迁,如今的移动设备已经有了1.5GHz 双核的高配,硬件配置越发的像PC机了。
文章有的点可能已经有些过时,但对读者提高对代码的把握能力还是相当有力的。
这就是为什么我们在书写Android应用程序的时候要格外关注效率。这些设备并没有那么快,并且受电池电量的制约。这意味着,设备没有更多的能力,我们必须把程序写的尽量有效。
本章讨论了很多能让开发者使他们的程序运行更有效的方法,遵照这些方法,你可以使你的程序发挥最大的效力。
对于占用资源的系统,有两条基本原则:
所有下面的内容都遵照这两个原则。
有些人可能马上会跳出来,把本节的大部分内容归于“草率的优化”(xing:参见[ The Root of All Evil ]), 不可否认微优化(micro-optimization。xing:代码优化,相对于结构优化)的确会带来很多问题,诸如无法使用更有效的数据结构和算 法。但是在手持设备上,你别无选择。假如你认为Android虚拟机的性能与台式机相当,你的程序很有可能一开始就占用了系统的全部内存(xing:内存 很小),这会让你的程序慢得像蜗牛一样,更遑论做其他的操作了。
Android的成功依赖于你的程序提供的用户体验。而这种用户体验,部分依赖于你的程序是响应快速 而灵活的,还是响应缓慢而僵化的。因为所有的程序都运行在同一个设备之上,都在一起,这就如果在同一条路上行驶的汽车。而这篇文档就相当于你在取得驾照之 前必须要学习的交通规则。如果大家都按照这些规则去做,驾驶就会很顺畅,但是如果你不这样做,你可能会车毁人亡。这就是为什么这些原则十分重要。
当我们开门见山、直击主题之前,还必须要提醒大家一点:不管VM是否支持实时(JIT)编译器 (xing:它允许实时地将Java解释型程序自动编译成本机机器语言,以使程序执行的速度更快。有些JVM包含JIT编译器。),下面提到的这些原则都 是成立的。假如我们有目标完全相同的两个方法,在解释执行时foo()比bar()快,那么编译之后,foo()依然会比bar()快。所以不要寄希望于 编译器可以拯救你的程序。
世界上没有免费的对象。虽然GC为每个线程都建立了临时对象池,可以使创建对象的代价变得小一些,但是分配内存永远都比不分配内存的代价大。
如果你在用户界面循环中分配对象内存,就会引发周期性的垃圾回收,用户就会觉得界面像打嗝一样一顿一顿的。
所以,除非必要,应尽量避免尽力对象的实例。下面的例子将帮助你理解这条原则:
一个更极端的例子是,把多维数组分成多个一维数组。
总体来说,就是避免创建短命的临时对象。减少对象的创建就能减少垃圾收集,进而减少对用户体验的影响。
当你在处理字串的时候,不要吝惜使用String.indexOf(), String.lastIndexOf()等特殊实现的方法(specialty methods)。这些方法都是使用C/C++实现的,比起Java循环快10到100倍。
假设你有一个HashMap对象,你可以将它声明为HashMap或者Map:
哪个更好呢?
按照传统的观点Map会更好些,因为这样你可以改变他的具体实现类,只要这个类继承自Map接口。传统的观点对于传统的程序是正确的,但是它并不适合嵌入式系统。调用一个接口的引用会比调用实体类的引用多花费一倍的时间。
如果HashMap完全适合你的程序,那么使用Map就没有什么价值。如果有些地方你不能确定,先避免使用Map,剩下的交给IDE提供的重构功能好了。(当然公共API是一个例外:一个好的API常常会牺牲一些性能)
如果你不需要访问一个对象的成员变量,那么请把方法声明成static。虚方法执行的更快,因为它可以被直接调用而不需要一个虚函数表。另外你也可以通过声明体现出这个函数的调用不会改变对象的状态。
在很多本地语言如C++中,都会使用getter(比如:i = getCount())来避免直接访问成员变量(i = mCount)。在C++中这是一个非常好的习惯,因为编译器能够内联访问,如果你需要约束或调试变量,你可以在任何时候添加代码。
在Android上,这就不是个好主意了。虚方法的开销比直接访问成员变量大得多。在通用的接口定义中,可以依照OO的方式定义getters和setters,但是在一般的类中,你应该直接访问变量。
访问成员变量比访问本地变量慢得多,下面一段代码:
再好改成这样:
(使用"this"是为了表明这些是成员变量)
另一个相似的原则是:永远不要在for的第二个条件中调用任何方法。如下面方法所示,在每次循环的时候都会调用getCount()方法,这样做比你在一个int先把结果保存起来开销大很多。
同样如果你要多次访问一个变量,也最好先为它建立一个本地变量,例如:
这里有4次访问成员变量mScrollBar,如果将它缓存到本地,4次成员变量访问就会变成4次效率更高的栈变量访问。
另外就是方法的参数与本地变量的效率相同。
让我们来看看这两段在类前面的声明:
必以其会生成一个叫做的初始化类的方法,当类第一次被使用的时候这个方 法会被执行。方法会将42赋给intVal,然后把一个指向类中常量表的引用赋给strVal。当以后要用到这些值的时候,会在成员变量表中查找到他们。 下面我们做些改进,使用“final"关键字:
现在,类不再需要方法,因为在成员变量初始化的时候,会将常量直接保存到类文件中。用到intVal的代码被直接替换成42,而使用strVal的会指向一个字符串常量,而不是使用成员变量。
将一个方法或类声明为"final"不会带来性能的提升,但是会帮助编译器优化代码。举例说,如果编译器知道一个"getter"方法不会被重载,那么编译器会对其采用内联调用。
你也可以将本地变量声明为"final",同样,这也不会带来性能的提升。使用"final"只能使本地变量看起来更清晰些(但是也有些时候这是必须的,比如在使用匿名内部类的时候)(xing:原文是 or you have to, e.g. for use in an anonymous inner class)
foreach可以用在实现了Iterable接口的集合类型上。foreach会给这些对象分配一个iterator,然后调用 hasNext()和next()方法。你最好使用foreach处理ArrayList对象,但是对其他集合对象,foreach相当于使用 iterator。
下面展示了foreach一种可接受的用法:
在zero()中,每次循环都会访问两次静态成员变量,取得一次数组的长度。 retrieves the static field twice and gets the array length once for every iteration through the loop.
在one()中,将所有成员变量存储到本地变量。 pulls everything out into local variables, avoiding the lookups.
two()使用了在java1.5中引入的foreach语法。编译器会将对数组的引用和数组的长度 保存到本地变量中,这对访问数组元素非常好。但是编译器还会在每次循环中产生一个额外的对本地变量的存储操作(对变量a的存取)这样会比one()多出4 个字节,速度要稍微慢一些。
综上所述:foreach语法在运用于array时性能很好,但