先从如何使用它们开始吧。
1 java.util.HashMap<String, String> hashMap = new java.util.HashMap<String, String>(16); 2 hashMap.put("key", "value"); 3 hashMap.get("key"); 4 hashMap.entrySet().iterator(); 5 6 android.util.ArrayMap<String, String> arrayMap = new android.util.ArrayMap<String, String>(16); 7 arrayMap.put("key", "value"); 8 arrayMap.get("key"); 9 arrayMap.entrySet().iterator(); 10 11 android.support.v4.util.ArrayMap<String, String> supportArrayMap = new android.support.v4.util.ArrayMap<String, String>(16); 12 supportArrayMap.put("key", "value"); 13 supportArrayMap.get("key"); 14 supportArrayMap.entrySet().iterator(); 15 16 android.support.v4.util.SimpleArrayMap<String, String> simpleArrayMap = new android.support.v4.util.SimpleArrayMap<String, String>(16); 17 simpleArrayMap.put("key", "value"); 18 simpleArrayMap.get("key"); 19 //simpleArrayMap.entrySet().iterator(); <- will not compile 20 21 android.util.SparseArray<String> sparseArray = new android.util.SparseArray<String>(16); 22 sparseArray.put(10, "value"); 23 sparseArray.get(10); 24 25 android.util.LongSparseArray<String> longSparseArray = new android.util.LongSparseArray<String>(16); 26 ongSparseArray.put(10L, "value"); 27 longSparseArray.get(10L); 28 29 android.util.SparseLongArray sparseLongArray = new android.util.SparseLongArray(16); 30 sparseLongArray.put(10, 100L); 31 sparseLongArray.get(10);
接下我们一个一个的讨论。java中的集合基本都是基于数组。在我们了解这些替代类之前我们需要理解HashMap是怎么样工作的。
java.util.HashMap
关于HashMap请参照我另一篇博客,此处不再细说:Android版数据结构与算法(四):基于哈希表实现HashMap核心源码彻底分析
- Key/Value会被自动装箱。
- key会存储在mArray[]的下一个可用的位置。
- 而value会存储在mArray[]中key的下一个位置。(key和value在mArray中交叉存储)
- key的哈希值会被计算出来并存储在mHashed[]中。
当查找一个key的时候: - 计算key的hashcode。
- 在mHashes[]中对这个hashcode进行二分法查找。也就意味着时间复杂度增加到了O(logN)
- 一旦我们得到了这个哈希值的位置index。我们就知道这个key是在mArray的2index的位置,而value则在2index+1的位置。
这个ArrayMap还是没能解决自动装箱的问题。当put一对键值对进入的时候,它们只接受Object,但是我们相对于HashMap来说每一次put会少创建一个对象(HashMapEntry)。这是不是值得我们用O(1)的查找复杂度来换呢?对于大多数app应用来说是值得的。
android.support.v4.util.ArrayMap
android.util.ArrayMap只能在api不小于19(Kitkat)的平台才能使用。而Support library则支持在旧平台上提供相同的功能。
android.support.v4.util.SimpleArrayMap
当保存一对键值对的时候:
- key(不是它的hashcode)保存在mKeys[]的下一个可用的位置上。所以不会再对key自动装箱了。
- value保存在mValues[]的下一个位置上,value还是要自动装箱的,如果它是基本类型。
查找的时候: - 查找key还是用的二分法查找。也就是说它的时间复杂度还是O(logN)
- 知道了key的index,也就可以用key的index来从mValues中检索出value。
相较于HashMap,我们舍弃了Entry和Object类型的key,放弃了HashCode并依赖于二分法查找。在添加和删除操作的时候有更好的性能开销。
KitKat以前的版本用android.support.v4.util.SparseArrayCompat
android.util.LongSparseArray
SparseArray只接受int类型作为key,而LongSparseArray我们就可以用long作为key。实现原理和SparseArray一致。
android.util.SparseIntArray与android.util.SparseLongArray与android.util.SparseBooleanArray
结语
使用SparseArray和ArrayMap肯定会减少对象创建的数目。当集合的的数目多达几百个的时候,性能差异也不会很明显(少于50%)。将ArrayMap和SparseArray迁移到新代码中是很有好处的。并且由于方法签名匹配,所以迁移也很容易。
注意:即使它们听起来像数组(Array),ArrayMap和SparseArray不能保证保留它们的插入顺序,在迭代的时候应该注意。