Android Studio说：使用HashMap不如使用SparseArray？，12年高级工程师的“飞升之路”_android hashmap sparsearray

最重要的一点就是SparseArray避免了Map每次存取值时的装箱拆箱操作，Key值都是基本数据类型int，这有利于提升性能。

全局变量

布尔变量mGarbage也是SparseArray的一个优化点之一，用于标记当前是否有待垃圾回收(GC)的元素，当该值被置为true时，即意味着当前状态需要进行垃圾回收，但回收操作并不马上进行，而是在后续操作中再统一进行。

//数组元素在没有外部指定值时的默认元素值

private static final Object DELETED = new Object();

//用于标记当前是否有待垃圾回收(GC)的元素

private boolean mGarbage = false;

private int[] mKeys;

private Object[] mValues;

//当前集合元素大小

//该值并不一定是时时处于正确状态，因为有可能出现只删除 key 和 value 两者之一的情况

//所以在调用 size() 方法前都需要进行 GC

private int mSize;

构造函数

key数组和value数组的默认大小都是10，如果在初始化时已知数据量的预估大小，则可以直接指定初始容量，这样可以避免后续的扩容操作。

public SparseArray(int initialCapacity) {

if (initialCapacity == 0) {

mKeys = EmptyArray.INT;

mValues = EmptyArray.OBJECT;

} else {

mValues = ArrayUtils.newUnpaddedObjectArray(initialCapacity);

mKeys = new int[mValues.length];

}

mSize = 0;

}

添加元素

添加元素的方法有几个，主要看put(int key, E value)方法，当中用到了ContainerHelpers类提供的二分查找方法：binarySearch，用于查找目标key在mKeys中的当前索引（已有改key）或者是目标索引（没有该key）。

binarySearch方法的返回值分为两种情况：

如果mKeys中存在对应的key，则直接返回对应的索引值

如果mKeys中不存在对应的key

2.1 假设mKeys中存在值比key大且大小与key最接近的值的索引为presentIndex，则此方法的返回值为~presentIndex。

2.2 如果mKeys中不存在比key还要大的值的话，则返回值为~mKeys.length。

static int binarySearch(int[] array, int size, int value) {

int lo = 0;

int hi = size - 1;

while (lo <= hi) {

final int mid = (lo + hi) >>> 1;

final int midVal = array[mid];

if (midVal < value) {

lo = mid + 1;

} else if (midVal > value) {

hi = mid - 1;

} else {

return mid; // value found

}

}

return ~lo; // value not present

}

可以看到，即使在 mKeys 中不存在目标 key，但其返回值也指向了应该让 key 存入的位置。通过将计算出的索引值进行 ~ 运算，则返回值一定是 0 或者负数，从而与“找得到目标key的情况（返回值大于0）”的情况区分开。

从这个可以看出该方法的巧妙之处，单纯的一个返回值就可以区分出多种情况，且通过这种方式来存放数据可以使得 mKeys 的内部值一直是按照值递增的方式来排序的。

public void put(int key, E value) {

//用二分查找法查找指定 key 在 mKeys 中的索引值

int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

//找得到则直接赋值

if (i >= 0) {

mValues[i] = value;

} else {

i = ~i;

//如果目标位置还未赋值，则直接存入数据即可，对应的情况是 2.1

if (i < mSize && mValues[i] == DELETED) {

mKeys[i] = key;

mValues[i] = value;

return;

}

//以下操作对应 2.1、2.2 两种情况：

if (mGarbage && mSize >= mKeys.length) {

gc();

//GC 后再次进行查找，因为值可能已经发生变化了

i = ~ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

}

//通过复制或者扩容数组，将数据存放到数组中

mKeys = GrowingArrayUtils.insert(mKeys, mSize, i, key);

mValues = GrowingArrayUtils.insert(mValues, mSize, i, value);

mSize++;

}

}

移除元素

上文说了，布尔变量mGarbage用于标记当前是否有待垃圾回收(GC)的元素，当该值被置为true时，即意味着当前状态需要进行垃圾回收，但回收操作并不马上进行，而是在后续操作中再完成。以下几个方法在移除元素时，都是只切断了mValues中的引用，而mKeys并没有进行回收，这个操作会留到gc()进行处理。

//如果存在 key 对应的元素值，则将其移除

public void delete(int key) {

//用二分查找法查找指定 key 在 mKeys 中的索引值

int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

if (i >= 0) {

if (mValues[i] != DELETED) {

mValues[i] = DELETED;

//标记当前需要进行垃圾回收

mGarbage = true;

}

}

}

//和 delete 方法基本相同，差别在于会返回 key 对应的元素值

public E removeReturnOld(int key) {

int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

if (i >= 0) {

if (mValues[i] != DELETED) {

final E old = (E) mValues[i];

mValues[i] = DELETED;

mGarbage = true;

return old;

}

}

return null;

}

//省略其它几个比较简单的移除元素的方法

查找元素

查找元素的方法较多，但逻辑都是挺简单的。

//根据 key 查找相应的元素值，查找不到则返回默认值

@SuppressWarnings(“unchecked”)

public E get(int key, E valueIfKeyNotFound) {

//用二分查找法查找指定 key 在 mKeys 中的索引值

int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

//如果找不到该 key 或者该 key 尚未赋值，则返回默认值

if (i < 0 || mValues[i] == DELETED) {

return valueIfKeyNotFound;

} else {

return (E) mValues[i];

}

}

//根据 value 查找对应的索引值

public int indexOfValue(E value) {

if (mGarbage) {

gc();

}

for (int i = 0; i < mSize; i++) {

if (mValues[i] == value) {

return i;

}

}

return -1;

}

//与 indexOfValue 方法类似，但 indexOfValue 方法是通过比较 == 来判断是否同个对象

//而此方法是通过 equals 方法来判断是否同个对象

public int indexOfValueByValue(E value) {

if (mGarbage) {

gc();

}

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最后

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