翻譯自 Android 開發(fā)者訓(xùn)練課程望抽，原文鏈接：Performance tips

這篇文檔主要涵蓋了一些微小的優(yōu)化翼闹，組合它們能夠提升應(yīng)用的整體性能，但是這些變化不會帶來戲劇性的效果。你應(yīng)該優(yōu)選選擇正確的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，但是它超出了本文檔要說明的范圍尿扯。在一般的開發(fā)練習(xí)中，你應(yīng)該使用本文檔中的提示焰雕，這樣才能把提高代碼效率當(dāng)成一種習(xí)慣衷笋。

編寫高效代碼的兩個基本原則：

• 不要做不該做的事
• 盡量避免分配內(nèi)存

當(dāng)你微優(yōu)化安卓應(yīng)用時，面對最棘手的問題之一就是矩屁，你的應(yīng)用會運行在各種不同類型的硬件上辟宗。不同版本的虛擬機跑在不同處理器上，運行速度也不同吝秕。通常你不能簡單地說泊脐，設(shè)備 X 是比設(shè)備 Y 運行快/慢的因素，將結(jié)果從一個設(shè)備擴(kuò)展到其他設(shè)備烁峭。特別是容客，關(guān)于在其他設(shè)備上的性能，模擬器上的測量結(jié)果不全面约郁。有沒有 JIT 的設(shè)備也有非常大的差異：具有 JIT 的設(shè)備的最佳代碼并不總是沒有設(shè)備的最佳代碼缩挑。

為確保你的應(yīng)用在各種設(shè)備上都能正常運行，確保你的代碼在各個級別都高效鬓梅，并積極優(yōu)化你的性能供置。

避免創(chuàng)建不必要的對象

創(chuàng)建對象并不是沒有開銷的。分代垃圾收集器具有用于臨時對象的每個線程分配池绽快，這可以使分配更便宜芥丧，但是分配內(nèi)存總是比不分配代價要大。

當(dāng)你在應(yīng)用中創(chuàng)建更多的對象時坊罢，你將被迫進(jìn)行垃圾收集续担，對于用戶體驗來說，它就像「打嗝」一樣的活孩。在安卓 2.3 之后引入了并發(fā)垃圾收集器物遇，但是也應(yīng)該避免不必要的工作。

因此诱鞠，你要避免創(chuàng)建不必要的對象挎挖。下面是一些例子：

• 如果你的方法返回一個字符串这敬，你知道它的結(jié)果總會拼接到 StringBuffer航夺，這時你就該更改簽名和實現(xiàn)，這樣函數(shù)會直接追加崔涂，而不是創(chuàng)建存活期短的臨時對象阳掐。
• 當(dāng)從輸入數(shù)據(jù)提取字符串時，嘗試返回原始數(shù)據(jù)到子字符串，而不是創(chuàng)建一個拷貝缭保。你會創(chuàng)建一個新的 String 對象汛闸，但是它會和原始數(shù)據(jù)共享 char[]。（需要考慮的是艺骂，如果你只使用原始輸入的一小部分诸老，那么無論如何，如果你用這個方法钳恕，你都會在內(nèi)存中保留它别伏。））

一個激進(jìn)的想法是，把多維數(shù)組切片變成并行的一維數(shù)組忧额。

• int 數(shù)組比 Integer 對象數(shù)組好多了厘肮。但是概括來說，兩個并行的 int 數(shù)組同樣比二維數(shù)組 (int,int)高效睦番。對于其他的基本數(shù)據(jù)類型的組合也是如此类茂。
• 如果你需要實現(xiàn)一個容器，用來存儲二元組 (Foo,Bar) 對象托嚣，記住兩個并行的 Foo[] 和 Bar[] 數(shù)組通常比一個常規(guī)的 (Foo,Bar) 對象數(shù)組要好得多巩检。（當(dāng)然例外情況是，你為其他代碼設(shè)計 API 以進(jìn)行訪問注益。在這些情況下碴巾，為了實現(xiàn)良好的 API 設(shè)計，通常最好對速度進(jìn)行小的折衷丑搔。但是在你自己的內(nèi)部代碼中厦瓢，你應(yīng)該嘗試盡可能高效。）

一般來說啤月，盡量避免創(chuàng)建短期的臨時對象煮仇。更少地創(chuàng)建對象意味著更低頻率的垃圾回收，這對用戶體驗有直接影響谎仲。

首選靜態(tài)虛擬

如果你不需要訪問對象的字段浙垫，請將方法設(shè)為靜態(tài)，調(diào)用速度就會提高 15%-20%郑诺。這也是很好的做法夹姥，因為你可以從方法簽名中看出，調(diào)用方法不能改變對象的狀態(tài)辙诞。

考慮下面的在類首部的聲明辙售。

static int intVal = 42;
static String strVal = "Hello, world!";

編譯器生成一個類的初始化方法，叫做 <clint>飞涂，當(dāng)?shù)谝淮问褂妙惖臅r候旦部，該方法會被執(zhí)行祈搜。這個方法把值 42 存在 intVal 變量中，從類文件字符串常量表中提取一個引用指向 strVal士八。當(dāng)稍后引用這些值時容燕，通過字段可以訪問它們。

我們可以使用 final 關(guān)鍵字改善這一步：

static final int intVal = 42;
static final String strVal = "Hello, world!";

這樣婚度，類就不需要 <clinit> 方法了蘸秘，因為常量進(jìn)入 dex 文件中的靜態(tài)字段初始值設(shè)定項。引用 intVal 的代碼會直接使用整數(shù)值 42蝗茁，訪問 strVal 會使用相對劃算的「字符串常量」指令秘血，而不是字段查找。

注意：此優(yōu)化僅適用于基本類型和字符串常量评甜，而不適用于任意引用類型灰粮。盡管如此，最好盡可能地聲明常量 static final 值忍坷。

使用增強型 for 循環(huán)

增強型 for 循環(huán)（也就是 for-each 循環(huán)）可以遍歷實現(xiàn)了 Iterable 接口的集合和數(shù)組粘舟。對于集合，迭代器被分配用于創(chuàng)建叫做 hasNext() 和 next() 的接口佩研。對于 ArrayList柑肴，一個手寫的計數(shù)循環(huán)比 for-each 快約 3 倍，但是對于其他集合旬薯，增強型 for 循環(huán)完全等同于顯式迭代器用法晰骑。

這里有幾個遍歷數(shù)組的方案：

static class Foo {
    int splat;
}

Foo[] array = ...

public void zero() {
    int sum = 0;
    for (int i = 0; i < array.length; ++i) {
        sum += array[i].splat;
    }
}

public void one() {
    int sum = 0;
    Foo[] localArray = array;
    int len = localArray.length;

    for (int i = 0; i < len; ++i) {
        sum += localArray[i].splat;
    }
}

public void two() {
    int sum = 0;
    for (Foo a : array) {
        sum += a.splat;
    }
}

zero() 最慢，因為每次通過循環(huán)迭代獲得數(shù)組長度是有成本的绊序，JIT 還不會優(yōu)化硕舆。

one() 快一些，它將所有內(nèi)容都拉到局部變量中骤公，從而避免了查找抚官。只有數(shù)組的長度才能提供性能優(yōu)勢。

two() 在沒有 JIT 的設(shè)備上是最快的阶捆，與具有 JIT 的設(shè)備的 one() 無法區(qū)分凌节。它使用了 Java 語言 1.5 版本后引入的增強型 for 循環(huán)語法。

所以洒试，你應(yīng)該默認(rèn)使用增強型 for 循環(huán)倍奢，但是考慮一個手寫的計數(shù)循環(huán)，用于性能關(guān)鍵的 ArrayList 迭代垒棋。

考慮包而不是私有內(nèi)部類的私有訪問

來看下面的類的定義：

public class Foo { 
    private class Inner { 
        void stuff() { 
            Foo.this.doStuff(Foo.this.mValue);
        } 
    } 
 
    private int mValue;
 
    public void run() { 
        Inner in = new Inner();
        mValue = 27;
        in.stuff();
    } 
 
    private void doStuff(int value) {
        System.out.println("Value is " + value);
    } 
} 

重要的是卒煞，我們定義了一個私有的內(nèi)部類 Foo$Inner，它可以直接訪問外部類的私有方法和私有成員變量捕犬。這是合法的跷坝，代碼會打印 「Value is27」。

問題是碉碉，虛擬機認(rèn)為從 Foo$Inner 直接訪問 Foo 的私有成員是非法的柴钻，因為 Foo 和 Foo$Inner 是不同的類，即使 Java 語言允許內(nèi)部類訪問外部類的私有成員垢粮。為了彌合差距贴届，編譯器會生成一對合成方法：

/*package*/ static int Foo.access$100(Foo foo) {
    return foo.mValue;
}
/*package*/ static void Foo.access$200(Foo foo, int value) {
    foo.doStuff(value);
}

當(dāng)內(nèi)部類要訪問外部類的 mValue 字段或者調(diào)用 doStuff() 方法時，它會調(diào)用這些靜態(tài)方法蜡吧。這意味著上面的代碼實際上歸結(jié)為毫蚓，你通過訪問器方法訪問成員字段的情況。之前我們討論到訪問器如何比直接訪問字段更慢昔善。所以這是一個特定語言習(xí)語的例子元潘，導(dǎo)致「看不見」的表演。

避免使用浮點型

根據(jù)經(jīng)驗君仆，浮點數(shù) 比Android 設(shè)備上的整數(shù)慢約 2 倍翩概。

在速度方面，現(xiàn)代硬件上的 float 和 double 沒有區(qū)別返咱。在空間方面钥庇，double 大 2 倍。與桌面計算機一樣咖摹，假設(shè)空間不是問題评姨，您應(yīng)該更喜歡 double。

此外萤晴，即使對于整數(shù)吐句，一些處理器也有硬件乘法但缺乏硬件除法。在這種情況下店读，整數(shù)除法和模數(shù)運算在軟件中執(zhí)行 - 如果您正在設(shè)計哈希表或進(jìn)行大量數(shù)學(xué)運算蕴侧，則需要考慮。

了解并使用庫

除了喜歡庫代碼而不是自己編寫代碼两入，請記住系統(tǒng)可以自由地用手動編譯匯編程序替換對庫方法的調(diào)用净宵，這可能比 JIT 可以生成的等效的 Java 最佳代碼更好。這里典型的例子是 String.indexOf() 和相關(guān)的 API裹纳，Dalvik 用內(nèi)聯(lián)的內(nèi)在代替择葡。類似地，System.arraycopy() 方法比帶有 JIT 的 Nexus One 上的手動編碼循環(huán)快約 9 倍剃氧。

小心使用原生方法

使用 Android NDK 的原生代碼開發(fā)應(yīng)用敏储，不一定比用 Java 語言開發(fā)的更高效。一方面朋鞍，Java 和 原生之間傳遞有損耗已添，JIT 不會跨越這些邊界優(yōu)化妥箕。如果你分配了原生資源（原生堆上的內(nèi)存，文件描述符更舞，或其他內(nèi)容）畦幢，安排及時收集這些資源可能要困難得多。你還需要為要運行的每個體系結(jié)構(gòu)編譯代碼（而不是依賴于具有 JIT 的體系結(jié)構(gòu)）缆蝉。你可能甚至需要為相同的架構(gòu)編譯多個版本：為 G1 中的 ARM 處理器編譯的原生代碼無法充分利用 Nexus One 中的 ARM宇葱，以及為 Nexus One 中的 ARM 編譯的代碼不會在 G1 中的 ARM 上運行。

性能神話

在沒有 JIT 的設(shè)備上刊头，通過具有精確類型而不是接口的變量調(diào)用方法確實更有效黍瞧。（因此例如，調(diào)用 HashMap 映射上的方法比使用 Map 映射更便宜原杂，即使在這兩種情況下映射都是 HashMap印颤。）情況并非如此慢 2 倍，實際差異更像是慢了 6％穿肄。此外膀哲，JIT 使兩者有效地難以區(qū)分。

在沒有 JIT 的設(shè)備上被碗，緩存字段訪問比重復(fù)訪問字段快約 20％某宪。使用 JIT，字段訪問的成本與本地訪問大致相同锐朴，因此除非您覺得它使代碼更易于閱讀兴喂，否則這不值得進(jìn)行優(yōu)化。（對于 final焚志，static 和 static final 字段也是如此衣迷。）

總是測量

在開始優(yōu)化之前，請確保你遇到需要解決的問題酱酬。確保你可以準(zhǔn)確衡量現(xiàn)有的績效壶谒，否則你將無法衡量嘗試的替代方案的好處。

你可能還會發(fā)現(xiàn) Traceview 對于分析很有用膳沽，但重要的是要知道當(dāng)前會禁用 JIT汗菜，這可能會導(dǎo)致它錯誤地將時間錯誤歸結(jié)為 JIT 可能能夠贏回的代碼。在 Traceview 數(shù)據(jù)建議進(jìn)行更改以確保在沒有 Traceview 的情況下運行時生成的代碼實際運行得更快時挑社，這一點尤其重要陨界。