Android内存优化：ArrayMap

通常我们在使用key-value存储数据时，随手就会打出HashMap的代码，当数据量较小时，还可以，当数量比较多的时候，如果是PC机上，也还说得过去，但是如果使用设备是手机等移动设备，这是就要慎重了。因为手机的内存非常宝贵，不像PC那样不计后果的使用，内存使用不当很容易就会引起OOM的问题。那Android开发团队，也为我们找到了HashMap的替代品ArrayMap。

官方对ArrayMap也有说明：它不是一个适应大数据的数据结构，相比传统的HashMap速度要慢，因为查找方法是二分法，并且当你删除或者添加数据时，会对空间重新调整，在使用大量数据时，效率并不明显，低于50%。

所以ArrayMap是牺牲了时间换区空间。在写手机app时，适时的使用ArrayMap，会给内存使用带来可观的提升。

那HashMap和ArrayMap到底不同在哪呢，个人总结有以下方面：

1、存储方式不同。

HashMap内部有一个HashMapEntry<K, V>[]对象，每一个键值对都存储在这个对象里，当使用put方法添加键值对时，就会new一个HashMapEntry对象

    @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);
		//先查找有没有对应的key值，如果有，就改写value，并返回改写前的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) {
			//扩容，双倍
            tab = doubleCapacity();
            index = hash & (tab.length - 1);
        }
        addNewEntry(key, value, hash, index);
        return null;
    }
	//创建对象存储键值对
    void addNewEntry(K key, V value, int hash, int index) {
        table[index] = new HashMapEntry<K, V>(key, value, hash, table[index]);
    }

ArrayMap的存储中没有Entry这个东西，他是由两个数组来维护的

    int[] mHashes;
    Object[] mArray;

mHashes数组中保存的是每一项的HashCode值，mArray中就是键值对，每两个元素代表一个键值对，前面保存key，后面的保存value，我们看看下面代码的结果

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

执行上面代码后，arraymap中的存储是这样的

是不是能清楚地看到ArrayMap的存储了，这种存储在put代码中如下

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

2、添加数据时扩容时的处理不一样

先来看看HashMap

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

doubleCapacity进行双倍扩容，它的代码中有这么一句话

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

最终，这个newTable将作为扩容后的新对象返回，那么makeTable做了什么呢，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;
    }

我们清楚地看到，这里进行了new操作，重新创建对象，开销很大。

那么ArrayMap呢，看看吧

        //如果容量不够
		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;
        //分配数组
            allocArrays(n);

            if (mHashes.length > 0) {
                if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: copy 0-" + mSize + " to 0");
                //特别注意这，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);
            }
                //释放无用空间，收缩数组
            freeArrays(ohashes, oarray, mSize);
        }

ArrayMap用的是copy数据，所以效率相对要高。

3、ArrayMap提供了数组收缩的功能，在clear或remove后，会重新收缩数组，是否空间

4、ArrayMap采用二分法查找（见 android.support.v4.util.ContainerHelpers中的binarySearch方法）

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