前言

在Android開發(fā)時，我們使用的大部分都是Java的api，比如HashMap這個api，使用率非常高，但是對于Android這種對內(nèi)存非常敏感的移動平臺，很多時候使用一些java的api并不能達到更好的性能，相反反而更消耗內(nèi)存，所以針對Android這種移動平臺，也推出了更符合自己的api，比如SparseArray、ArrayMap用來代替HashMap在有些情況下能帶來更好的性能提升。

介紹它們之前先來介紹一下HashMap的內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)，就明白為什么推薦使用SparseArray和ArrayMap

HashMap

HashMap內(nèi)部是使用一個默認容量為16的數(shù)組來存儲數(shù)據(jù)的，而數(shù)組中每一個元素卻又是一個鏈表的頭結(jié)點，所以，更準確的來說，HashMap內(nèi)部存儲結(jié)構(gòu)是使用哈希表的拉鏈結(jié)構(gòu)（數(shù)組+鏈表），如圖：
這種存儲數(shù)據(jù)的方法叫做拉鏈法

這里寫圖片描述

且每一個結(jié)點都是Entry類型，那么Entry是什么呢？我們來看看HashMap中Entry的屬性：

final K key;
V value;
final int hash;
HashMapEntry<K, V> next;

從中我們得知Entry存儲的內(nèi)容有key、value、hash值、和next下一個Entry，那么，這些Entry數(shù)據(jù)是按什么規(guī)則進行存儲的呢？就是通過計算元素key的hash值，然后對HashMap中數(shù)組長度取余得到該元素存儲的位置，計算公式為hash(key)%len，比如：假設(shè)hash(14)=14,hash(30)=30,hash(46)=46，我們分別對len取余，得到
hash(14)%16=14，hash(30)%16=14，hash(46)%16=14，所以key為14、30、46的這三個元素存儲在數(shù)組下標為14的位置，如：

這里寫圖片描述

從中可以看出，如果有多個元素key的hash值相同的話，后一個元素并不會覆蓋上一個元素，而是采取鏈表的方式，把之后加進來的元素加入鏈表末尾，從而解決了hash沖突的問題，由此我們知道HashMap中處理hash沖突的方法是鏈地址法，在此補充一個知識點，處理hash沖突的方法有以下幾種：

• 開放地址法
• 再哈希法
• 鏈地址法
• 建立公共溢出區(qū)

講到這里，重點來了，我們知道HashMap中默認的存儲大小就是一個容量為16的數(shù)組，所以當(dāng)我們創(chuàng)建出一個HashMap對象時，即使里面沒有任何元素，也要分別一塊內(nèi)存空間給它，而且，我們再不斷的向HashMap里put數(shù)據(jù)時，當(dāng)達到一定的容量限制時（這個容量滿足這樣的一個關(guān)系時候?qū)U容：HashMap中的數(shù)據(jù)量>容量*加載因子，而HashMap中默認的加載因子是0.75），HashMap的空間將會擴大，而且擴大后新的空間一定是原來的2倍，我們可以看put()方法中有這樣的一行代碼：

int newCapacity = oldCapacity * 2;

所以，重點就是這個，只要一滿足擴容條件，HashMap的空間將會以2倍的規(guī)律進行增大。假如我們有幾十萬、幾百萬條數(shù)據(jù)，那么HashMap要存儲完這些數(shù)據(jù)將要不斷的擴容，而且在此過程中也需要不斷的做hash運算，這將對我們的內(nèi)存空間造成很大消耗和浪費，而且HashMap獲取數(shù)據(jù)是通過遍歷Entry[]數(shù)組來得到對應(yīng)的元素，在數(shù)據(jù)量很大時候會比較慢，所以在Android中，HashMap是比較費內(nèi)存的，具體的可以看之前寫的：HashMap工作原理,我們在一些情況下可以使用SparseArray和ArrayMap來代替HashMap。

SparseArray

SparseArray比HashMap更省內(nèi)存，在某些條件下性能更好，主要是因為它避免了對key的自動裝箱（int轉(zhuǎn)為Integer類型），它內(nèi)部則是通過兩個數(shù)組來進行數(shù)據(jù)存儲的，一個存儲key，另外一個存儲value，為了優(yōu)化性能，它內(nèi)部對數(shù)據(jù)還采取了壓縮的方式來表示稀疏數(shù)組的數(shù)據(jù)，從而節(jié)約內(nèi)存空間，我們從源碼中可以看到key和value分別是用數(shù)組表示：

    private int[] mKeys;
    private Object[] mValues;

我們可以看到，SparseArray只能存儲key為int類型的數(shù)據(jù)，同時，SparseArray在存儲和讀取數(shù)據(jù)時候，使用的是二分查找法，我們可以看看：

 public void put(int key, E value) {
        int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
        ...
        }
 public E get(int key, E valueIfKeyNotFound) {
        int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
        ...
        }

也就是在put添加數(shù)據(jù)的時候，會使用二分查找法和之前的key比較當(dāng)前我們添加的元素的key的大小，然后按照從小到大的順序排列好，所以，SparseArray存儲的元素都是按元素的key值從小到大排列好的。
而在獲取數(shù)據(jù)的時候，也是使用二分查找法判斷元素的位置，所以，在獲取數(shù)據(jù)的時候非?？?，比HashMap快的多，因為HashMap獲取數(shù)據(jù)是通過遍歷Entry[]數(shù)組來得到對應(yīng)的元素。

添加數(shù)據(jù)

public void put(int key, E value)

刪除數(shù)據(jù)

 public void remove(int key)

or

public void delete(int key)

其實remove內(nèi)部還是通過調(diào)用delete來刪除數(shù)據(jù)的

獲取數(shù)據(jù)

public E get(int key)

or

public E get(int key, E valueIfKeyNotFound)

該方法可設(shè)置如果key不存在的情況下默認返回的value

特有方法

在此之外，SparseArray還提供了兩個特有方法，更方便數(shù)據(jù)的查詢：
獲取對應(yīng)的key：

public int keyAt(int index)

獲取對應(yīng)的value：

public E valueAt(int index)

SparseArray應(yīng)用場景：

雖說SparseArray性能比較好，但是由于其添加、查找、刪除數(shù)據(jù)都需要先進行一次二分查找，所以在數(shù)據(jù)量大的情況下性能并不明顯，將降低至少50%。

滿足下面兩個條件我們可以使用SparseArray代替HashMap：

• 數(shù)據(jù)量不大，最好在千級以內(nèi)
• key必須為int類型，這中情況下的HashMap可以用SparseArray代替：

HashMap<Integer, Object> map = new HashMap<>();
用SparseArray代替:
SparseArray<Object> array = new SparseArray<>();

ArrayMap

這個api的資料在網(wǎng)上可以說幾乎沒有，然并卵，只能看文檔了
ArrayMap是一個<key,value>映射的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它設(shè)計上更多的是考慮內(nèi)存的優(yōu)化，內(nèi)部是使用兩個數(shù)組進行數(shù)據(jù)存儲，一個數(shù)組記錄key的hash值，另外一個數(shù)組記錄Value值，它和SparseArray一樣，也會對key使用二分法進行從小到大排序，在添加、刪除、查找數(shù)據(jù)的時候都是先使用二分查找法得到相應(yīng)的index，然后通過index來進行添加、查找、刪除等操作，所以，應(yīng)用場景和SparseArray的一樣，如果在數(shù)據(jù)量比較大的情況下，那么它的性能將退化至少50%。

添加數(shù)據(jù)

public V put(K key, V value)

獲取數(shù)據(jù)

public V get(Object key)

刪除數(shù)據(jù)

public V remove(Object key)

特有方法

它和SparseArray一樣同樣也有兩個更方便的獲取數(shù)據(jù)方法：

public K keyAt(int index)
public V valueAt(int index)

ArrayMap應(yīng)用場景

• 數(shù)據(jù)量不大，最好在千級以內(nèi)
• 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型為Map類型

ArrayMap<Key, Value> arrayMap = new ArrayMap<>();

【注】：如果我們要兼容aip19以下版本的話，那么導(dǎo)入的包需要為v4包

import android.support.v4.util.ArrayMap;

總結(jié)

SparseArray和ArrayMap都差不多，使用哪個呢？
假設(shè)數(shù)據(jù)量都在千級以內(nèi)的情況下：

• 如果key的類型已經(jīng)確定為int類型，那么使用SparseArray，因為它避免了自動裝箱的過程，如果key為long類型，它還提供了一個LongSparseArray來確保key為long類型時的使用

• 如果key類型為其它的類型，則使用ArrayMap