ArrayMap代碼分析
Java提供了HashMap，但是HashMap對于手機端而言，對空間的利用太大，所以Android提供了SparseArray和ArrayMap。二者都是基于二分查找，所以數據量大的時候，最壞效率會比HashMap慢很多。因此建議數量在千以內比較合適。
一、SparseArray
SparseArray對應的key只能是int類型，它不會對key進行裝箱操作。它使用了兩個數組，一個保存key，一個保存value。
SparseArray使用二分查找來找到key對應的插入位置。所以要保證mKeys數組有序。
remove的時候不會立刻重新清理刪除掉的數據，而是將對一個的數據標記為DELETE(一個Object對象)。在必要的環節調用gc清理標記為DELETE的空間。
二、ArrayMap
重點介紹一下ArrayMap。
首先從ArrayMap的四個數組說起。mHashes，用于保存key對應的hashCode；mArray，用于保存鍵值對（key，value），其結構為[key1,value1,key2,value2,key3,value3,......]；mBaseCache，緩存，如果ArrayMap的數據量從4，增加到8，用該數組保存之前使用的mHashes和mArray，這樣如果數據量再變回4的時候，可以再次使用之前的數組，不需要再次申請空間，這樣節省了一定的時間；mTwiceBaseCache，與mBaseCache對應，不過觸發的條件是數據量從8增長到12。
上面提到的數據量有8增長到12，為什么不是16？這也算是ArrayMap的一個優化的點，它不是每次增長1倍，而是使用了如下方法（mSize+(mSize>>1)），即每次增加1/2。
有了上面的說明，讀懂代碼就容易多了。
1、很多地方用到的indexOf
這里使用了二分查找來查找對應的index
int indexOf(Object key, int hash) {
final int N = mSize;
// Important fast case: if nothing is in here, nothing to look for.
//數組為空，直接返回
if (N == 0) {
return ~0;
}
//二分查找，不細說了
int index = ContainerHelpers.binarySearch(mHashes, N, hash);
// If the hash code wasn't found, then we have no entry for this key.
//沒找到hashCode，返回index，一個負數
if (index < 0) {
return index;
}
// If the key at the returned index matches, that's what we want.
//對比key值，相同則返回index
if (key.equals(mArray[index<<1])) {
return index;
}
// Search for a matching key after the index.
//如果返回的index對應的key值，與傳入的key值不等，則可能對應的key在index后面
int end;
for (end = index + 1; end < N && mHashes[end] == hash; end++) {
if (key.equals(mArray[end << 1])) return end;
}
// Search for a matching key before the index.
//接上句，后面沒有，那一定在前面。
for (int i = index - 1; i >= 0 && mHashes[i] == hash; i--) {
if (key.equals(mArray[i << 1])) return i;
}
// Key not found -- return negative value indicating where a
// new entry for this key should go. We use the end of the
// hash chain to reduce the number of array entries that will
// need to be copied when inserting.
//毛都沒找到，那肯定是沒有了，返回個負數
return ~end;
}
2、看一下put方法
public V put(K key, V value) {
final int hash;
int index;
//key是空，則通過indexOfNull查找對應的index；如果不為空，通過indexOf查找對應的index
if (key == null) {
hash = 0;
index = indexOfNull();
} else {
hash = key.hashCode();
index = indexOf(key, hash);
}
//index大于或等于0，一定是之前put過相同的key，直接替換對應的value。因為mArray中不只保存了value，還保存了key。
//其結構為[key1,value1,key2,value2,key3,value3,......]
//所以，需要將index乘2對應key，index乘2再加1對應value
if (index >= 0) {
index = (index<<1) + 1;
final V old = (V)mArray[index];
mArray[index] = value;
return old;
}
//取正數
index = ~index;
//mSize的大小，即已經保存的數據量與mHashes的長度相同了，需要擴容啦
if (mSize >= mHashes.length) {
//擴容后的大小，有以下幾個檔位，BASE_SIZE（4），BASE_SIZE的2倍（8），mSize+(mSize>>1)（比之前的數據量擴容1/2）
final int n = mSize >= (BASE_SIZE*2) ? (mSize+(mSize>>1))
: (mSize >= BASE_SIZE ? (BASE_SIZE*2) : BASE_SIZE);
if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: grow from " + mHashes.length + " to " + n);
final int[] ohashes = mHashes;
final Object[] oarray = mArray;
//擴容方法的實現
allocArrays(n);
//擴容后，需要把原來的數據拷貝到新數組中
if (mHashes.length > 0) {
if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: copy 0-" + mSize + " to 0");
System.arraycopy(ohashes, 0, mHashes, 0, ohashes.length);
System.arraycopy(oarray, 0, mArray, 0, oarray.length);
}
//看看被廢棄的數組是否還有利用價值
//如果被廢棄的數組的數據量為4或8，說明可能利用價值，以后用到的時候可以直接用。
//如果被廢棄的數據量太大，扔了算了，要不太占內存。如果浪費內存了，還費這么大勁，加了類干啥。
freeArrays(ohashes, oarray, mSize);
}
//這次put的key對應的hashcode排序沒有排在最后（index沒有指示到數組結尾），因此需要移動index后面的數據
if (index < mSize) {
if (DEBUG) Log.d(TAG, "put: move " + index + "-" + (mSize-index)
+ " to " + (index+1));
System.arraycopy(mHashes, index, mHashes, index + 1, mSize - index);
System.arraycopy(mArray, index << 1, mArray, (index + 1) << 1, (mSize - index) << 1);
}
//把數據保存到數組中。看到了吧，key和value都在mArray中；hashCode放到mHashes
mHashes[index] = hash;
mArray[index<<1] = key;
mArray[(index<<1)+1] = value;
mSize++;
return null;
}
3、remove方法
remove方法在某種條件下，會重新分配內存，保證分配給ArrayMap的內存在合理區間，減少對內存的占用。但是從這里也可以看出，Android使用的是用時間換空間的方式。無論從任何角度，頻繁的分配回收內存一定會耗費時間的。
remove最終使用的是removeAt方法，此處只說明removeAt
/**
* Remove the key/value mapping at the given index.
* @param index The desired index, must be between 0 and {@link #size()}-1.
* @return Returns the value that was stored at this index.
*/
public V removeAt(int index) {
final Object old = mArray[(index << 1) + 1];
//如果數據量小于等于1，說明刪除該元素后，沒有數組為空，清空兩個數組。
if (mSize <= 1) {
// Now empty.
if (DEBUG) Log.d(TAG, "remove: shrink from " + mHashes.length + " to 0");
//put中已有說明
freeArrays(mHashes, mArray, mSize);
mHashes = EmptyArray.INT;
mArray = EmptyArray.OBJECT;
mSize = 0;
} else {
//如果當初申請的數組最大容納數據個數大于BASE_SIZE的2倍（8），并且現在存儲的數據量只用了申請數量的1/3，
//則需要重新分配空間，已減少對內存的占用
if (mHashes.length > (BASE_SIZE*2) && mSize < mHashes.length/3) {
// Shrunk enough to reduce size of arrays. We don't allow it to
// shrink smaller than (BASE_SIZE*2) to avoid flapping between
// that and BASE_SIZE.
//新數組的大小
final int n = mSize > (BASE_SIZE*2) ? (mSize + (mSize>>1)) : (BASE_SIZE*2);
if (DEBUG) Log.d(TAG, "remove: shrink from " + mHashes.length + " to " + n);
final int[] ohashes = mHashes;
final Object[] oarray = mArray;
allocArrays(n);
mSize--;
//index之前的數據拷貝到新數組中
if (index > 0) {
if (DEBUG) Log.d(TAG, "remove: copy from 0-" + index + " to 0");
System.arraycopy(ohashes, 0, mHashes, 0, index);
System.arraycopy(oarray, 0, mArray, 0, index << 1);
}
//將index之后的數據拷貝到新數組中，和（index>0）的分支結合，就將index位置的數據刪除了
if (index < mSize) {
if (DEBUG) Log.d(TAG, "remove: copy from " + (index+1) + "-" + mSize
+ " to " + index);
System.arraycopy(ohashes, index + 1, mHashes, index, mSize - index);
System.arraycopy(oarray, (index + 1) << 1, mArray, index << 1,
(mSize - index) << 1);
}
} else {
mSize--;
//將index后的數據向前移位
if (index < mSize) {
if (DEBUG) Log.d(TAG, "remove: move " + (index+1) + "-" + mSize
+ " to " + index);
System.arraycopy(mHashes, index + 1, mHashes, index, mSize - index);
System.arraycopy(mArray, (index + 1) << 1, mArray, index << 1,
(mSize - index) << 1);
}
//移位后最后一個數據清空
mArray[mSize << 1] = null;
mArray[(mSize << 1) + 1] = null;
}
}
return (V)old;
}
4、freeArrays
put中有說明，這里就不進行概述了，直接上代碼，印證上面的說法。
private static void freeArrays(final int[] hashes, final Object[] array, final int size) {
//已經廢棄的數組個數為BASE_SIZE的2倍（8），則用mTwiceBaseCache保存廢棄的數組；
//如果個數為BASE_SIZE（4），則用mBaseCache保存廢棄的數組
if (hashes.length == (BASE_SIZE*2)) {
synchronized (ArrayMap.class) {
if (mTwiceBaseCacheSize < CACHE_SIZE) {
//array為剛剛廢棄的數組，mTwiceBaseCache如果有內容，則放入array[0]位置，
//在allocArrays中會從array[0]取出，放回mTwiceBaseCache
array[0] = mTwiceBaseCache;
//array[1]存放hash數組。因為array中每個元素都是Object對象，所以每個元素都可以存放數組
array[1] = hashes;
//清除index為2和之后的數據
for (int i=(size<<1)-1; i>=2; i--) {
array[i] = null;
}
mTwiceBaseCache = array;
mTwiceBaseCacheSize++;
if (DEBUG) Log.d(TAG, "Storing 2x cache " + array
+ " now have " + mTwiceBaseCacheSize + " entries");
}
}
} else if (hashes.length == BASE_SIZE) {
synchronized (ArrayMap.class) {
if (mBaseCacheSize < CACHE_SIZE) {
//代碼的注釋可以參考上面，不重復說明了
array[0] = mBaseCache;
array[1] = hashes;
for (int i=(size<<1)-1; i>=2; i--) {
array[i] = null;
}
mBaseCache = array;
mBaseCacheSize++;
if (DEBUG) Log.d(TAG, "Storing 1x cache " + array
+ " now have " + mBaseCacheSize + " entries");
}
}
}
}
5、allocArrays
算了，感覺沒啥好說的，看懂了freeArrays，allocArrays自然就理解了。
總體來說，通過新數組的個數產生3個分支，個數為BASE_SIZE（4），從mBaseCache取之前廢棄的數組；BASE_SIZE的2倍（8），從mTwiceBaseCache取之前廢棄的數組；其他，之前廢棄的數組沒有存儲，因為太耗費內存，這種情況下，重新分配內存。
6、clear和erase
clear清空數組，如果再向數組中添加元素，需要重新申請空間；erase清除數組中的數組，空間還在。
7、get
主要的邏輯都在indexOf中了，剩下的代碼不需要分析了，看了的都說懂（竊笑）。
來自：http://www.cnblogs.com/huanyou/p/5985303.html
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