Android中怎样避免创建不必要的对象
前言
随着在APP中分配更多的对象，你就得实施定期的强制垃圾收集，会导致用户体验产生小卡顿现象。并发垃圾处理器在Android2.3中引入，但是总是应该避免不必要的工作，因此应该在不必要的时候避免创建对象实例。
在编程开发中，内存的占用是我们经常要面对的现实，通常的内存调优的方向就是尽量减少内存的占用。
Android设备不像PC那样有着足够大的内存，而且单个App占用的内存实际上是比较小的。所以避免创建不必要的对象对于Android开发尤为重要。
本文会介绍一些常见的避免创建对象的场景和方法，其中有些属于微优化，有的属于编码技巧，当然也有确实能够起到显著效果的方法。
使用单例
单例是我们常用的设计模式，使用这种模式，我们可以只提供一个对象供全局调用。因此单例是避免创建不必要的对象的一种方式。
单例模式上手容易，但是需要注意很多问题，最重要的就是多线程并发的情况下保证单例的唯一性。当然方式很多，比如饿汉式，懒汉式double-check等。
这里介绍一个很极客的书写单例的方式。
publicclassSingleInstance{
privateSingleInstance(){
}
publicstaticSingleInstancegetInstance(){
returnSingleInstanceHolder.sInstance;
}
privatestaticclassSingleInstanceHolder{
privatestaticSingleInstancesInstance=newSingleInstance();
}
}
在Java中，类的静态初始化会在类被加载时触发，我们利用这个原理，可以实现利用这一特性，结合内部类，可以实现上面的代码，进行懒汉式创建实例。
避免进行隐式装箱
自动装箱是Java5引入的一个特性，即自动将原始类型的数据转换成对应的引用类型，比如将int转为Integer等。
这种特性，极大的减少了编码时的琐碎工作，但是稍有不注意就可能创建了不必要的对象了。比如下面的代码
Integersum=0;
for(inti=1000;i<5000;i++){
sum+=i;
}
上面的代码sum+=i可以看成sum=sum+i，但是+这个操作符不适用于Integer对象，首先sum进行自动拆箱操作，进行数值相加操作，最后发生自动装箱操作转换成Integer对象。
其内部变化如下
intresult=sum.intValue()+i; Integersum=newInteger(result);
由于我们这里声明的sum为Integer类型，在上面的循环中会创建将近4000个无用的Integer对象，在这样庞大的循环中，会降低程序的性能并且加重了垃圾回收的工作量。因此在我们编程时，需要注意到这一点，正确地声明变量类型，避免因为自动装箱引起的性能问题。
另外，当将原始数据类型的值加入集合中时，也会发生自动装箱，所以这个过程中也是有对象创建的。如有需要避免这种情况，可以选择SparseArray,SparseBooleanArray,SparseLongArray等容器。
谨慎选用容器
Java和Android提供了很多编辑的容器集合来组织对象。比如ArrayList,ContentValues,HashMap等。
然而，这样容器虽然使用起来方便，但也存在一些问题，就是他们会自动扩容，这其中不是创建新的对象，而是创建一个更大的容器对象。这就意味这将占用更大的内存空间。
以HashMap为例，当我们putkey和value时，会检测是否需要扩容，如需要则双倍扩容
@OverridepublicVput(Kkey,Vvalue){
if(key==null){
returnputValueForNullKey(value);
}
//somecodehere
//Noentryfor(non-null)keyispresent;createone
modCount++;
if(size++>threshold){
tab=doubleCapacity();
index=hash&(tab.length-1);
}
addNewEntry(key,value,hash,index);
returnnull;
}
关于扩容的问题，通常有如下几种方法
1.预估一个较大的容量值，避免多次扩容
2.寻找替代的数据结构，确保做到时间和空间的平衡
用好LaunchMode
提到LaunchMode必然和Activity有关系。正常情况下我们在manifest中声明Activity，如果不设置LaunchMode就使用默认的standard模式。
一旦设置成standard，每当有一次Intent请求，就会创建一个新的Activity实例。举个例子，如果有10个撰写邮件的Intent，那么就会创建10个ComposeMailActivity的实例来处理这些Intent。结果很明显，这种模式会创建某个Activity的多个实例。
如果对于一个搜索功能的Activity，实际上保持一个Activity示例就可以了，使用standard模式会造成Activity实例的过多创建，因而不好。
确保符合常理的情况下，合理的使用LaunchMode，减少Activity的创建。
Activity处理onConfigurationChanged
这又是一个关于Activity对象创建相关的，因为Activity创建的成本相对其他对象要高很多。
默认情况下，当我们进行屏幕旋转时，原Activity会销毁，一个新的Activity被创建，之所以这样做是为了处理布局适应。当然这是系统默认的做法，在我们开发可控的情况下，我们可以避免重新创建Activity。
以屏幕切换为例，在Activity声明时，加上
<activity android:name=".MainActivity" android:label="@string/app_name" android:theme="@style/AppTheme.NoActionBar" android:configChanges="orientation" >
然后重写Activity的onConfigurationChanged方法
publicvoidonConfigurationChanged(ConfigurationnewConfig){
super.onConfigurationChanged(newConfig);
if(newConfig.orientation==Configuration.ORIENTATION_PORTRAIT){
setContentView(R.layout.portrait_layout);
}elseif(newConfig.orientation==Configuration.ORIENTATION_LANDSCAPE){
setContentView(R.layout.landscape_layout);
}
}
注意字符串拼接
字符串这个或许是最不起眼的一项了。这里主要讲的是字符串的拼接
Log.i(LOGTAG,"onCreatebundle="+savedInstanceState);
这应该是我们最常见的打log的方式了，然而字符串的拼接内部实际是生成StringBuilder对象，然后挨个进行append，直至最后调用toString方法的过程。
下面是一段代码循环的代码，这明显是很不好的，因为这其中创建了很多的StringBuilder对象。
publicvoidimplicitUseStringBuilder(String[]values){
Stringresult="";
for(inti=0;i<values.length;i++){
result+=values[i];
}
System.out.println(result);
}
降低字符串拼接的方法有
1.使用String.format替换
2.如果是循环拼接，建议显式在循环外部创建StringBuilder使用
减少布局层级
布局层级过多，不仅导致inflate过程耗时，还多创建了多余的辅助布局。所以减少辅助布局还是很有必要的。可以尝试其他布局方式或者自定义视图来解决这类的问题。
提前检查，减少不必要的异常
异常对于程序来说，在平常不过了，然后其实异常的代码很高的，因为它需要收集现场数据stacktrace。但是还是有一些避免异常抛出的措施的，那就是做一些提前检查。
比如，我们想要打印一个文件的每一行字符串，没做检查的代码如下，是存在FileNotFoundException抛出可能的。
privatevoidprintFileByLine(StringfilePath){
try{
FileInputStreaminputStream=newFileInputStream("textfile.txt");
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(inputStream));
StringstrLine;
//ReadFileLineByLine
while((strLine=br.readLine())!=null){
//Printthecontentontheconsole
System.out.println(strLine);
}
br.close();
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
如果我们进行文件是否存在的检查，抛出FileNotFoundException的概率会减少很多，
privatevoidprintFileByLine(StringfilePath){
if(!newFile(filePath).exists()){
return;
}
try{
FileInputStreaminputStream=newFileInputStream("textfile.txt");
BufferedReaderbr=newBufferedReader(newInputStreamReader(inputStream));
StringstrLine;
//ReadFileLineByLine
while((strLine=br.readLine())!=null){
//Printthecontentontheconsole
System.out.println(strLine);
}
br.close();
}catch(FileNotFoundExceptione){
e.printStackTrace();
}catch(IOExceptione){
e.printStackTrace();
}
}
上述的检查是一个不错的编码技巧，建议采纳。
不要过多创建线程
在android中，我们应该尽量避免在主线程中执行耗时的操作，因而需要使用其他线程。
privatevoidtestThread(){
newThread(){
@Override
publicvoidrun(){
super.run();
//dosomeiowork
}
}.start();
}
虽然这些能工作，但是创建线程的代价远比普通对象要高的多，建议使用HandlerThread或者ThreadPool做替换。
使用注解替代枚举
枚举是我们经常使用的一种用作值限定的手段，使用枚举比单纯的常量约定要靠谱。然后枚举的实质还是创建对象。好在Android提供了相关的注解，使得值限定在编译时进行，进而减少了运行时的压力。相关的注解为IntDef和StringDef。
如下以IntDef为例，介绍如何使用
在一个文件中如下声明
publicclassAppConstants{
publicstaticfinalintSTATE_OPEN=0;
publicstaticfinalintSTATE_CLOSE=1;
publicstaticfinalintSTATE_BROKEN=2;
@IntDef({STATE_OPEN,STATE_CLOSE,STATE_BROKEN})
public@interfaceDoorState{}
}
然后设置书写这样的方法
privatevoidsetDoorState(@AppConstants.DoorStateintstate){
//somecode
}
当调用方法时只能使用STATE_OPEN，STATE_CLOSE和STATE_BROKEN。使用其他值会导致编译提醒和警告。
选用对象池
在Android中有很多池的概念，如线程池，连接池。包括我们很长用的Handler.Message就是使用了池的技术。
比如，我们想要使用Handler发送消息，可以使用Messagemsg=newMessage()，也可以使用Messagemsg=handler.obtainMessage()。使用池并不会每一次都创建新的对象，而是优先从池中取对象。
使用对象池需要需要注意几点
1.将对象放回池中，注意初始化对象的数据，防止存在脏数据
2.合理控制池的增长，避免过大，导致很多对象处于闲置状态
谨慎初始化Application
Android应用可以支持开启多个进程。通常的做法是这样
<serviceandroid:name=".NetworkService" android:process=":network" />
通常我们在Application的onCreate方法中会做很多初始化操作,但是每个进程启动都需要执行到这个onCreate方法,为了避免不必要的初始化,建议按照进程(通过判断当前进程名)对应初始化.
publicclassMyApplicationextendsApplication{
privatestaticfinalStringLOGTAG="MyApplication";
@Override
publicvoidonCreate(){
StringcurrentProcessName=getCurrentProcessName();
Log.i(LOGTAG,"onCreatecurrentProcessName="+currentProcessName);
super.onCreate();
if(getPackageName().equals(currentProcessName)){
//initfordefaultprocess
}elseif(currentProcessName.endsWith(":network")){
//initfornetowrkprocess
}
}
privateStringgetCurrentProcessName(){
StringcurrentProcessName="";
intpid=android.os.Process.myPid();
ActivityManagermanager=(ActivityManager)this.getSystemService(Context.ACTIVITY_SERVICE);
for(ActivityManager.RunningAppProcessInfoprocessInfo:manager.getRunningAppProcesses()){
if(processInfo.pid==pid){
currentProcessName=processInfo.processName;
break;
}
}
returncurrentProcessName;
}
}
总结
上面的一些知识就是关于Android中如何避免创建多余对象的总结.欢迎提出意见和观点,共同进步。希望本文的内容能帮助到大家。