Android内存优化案例——不合适和高性能的写法（一）

安卓内存优化是一个很重要的话题，有很多方面可以考虑，比如避免内存泄漏、减少内存抖动、优化图片加载、使用缓存和对象池等。下面我举一些代码案例，分别展示不合适的写法和高性能的写法。

1. 避免使用枚举类型。

枚举类型会占用更多的内存，因为它是一个类对象，而不是一个基本类型。如果需要定义一些常量，可以使用 static final int 或者 @IntDef 注解来代替。例如：

// 不合适的写法
public enum Color {
    RED, GREEN, BLUE
}

// 高性能的写法
public static final int RED = 0;
public static final int GREEN = 1;
public static final int BLUE = 2;

@IntDef({RED, GREEN, BLUE})
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Color {}

这样做可以节省内存空间，因为枚举类型会占用至少4个字节，而 int 类型只占用2个字节。另外，使用注解可以保证类型安全和编译时检查。

2. 避免在循环中创建对象。

这会导致内存抖动和频繁的GC，影响性能和用户体验。如果需要在循环中使用对象，可以在循环外创建并复用，或者使用对象池来管理对象的生命周期。例如：

// 不合适的写法
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    String s = new String("Hello"); // 每次循环都会创建一个新的字符串对象
    // do something with s
}

// 高性能的写法
String s = new String("Hello"); // 在循环外创建一个字符串对象
for (int i = 0; i < 100; i++) {
    // do something with s
}

这样做可以减少内存分配和回收的次数，提高性能。如果对象的创建和销毁成本较高，可以考虑使用对象池来缓存和复用对象，例如 BitmapPool

3. 避免使用 String 连接符 + 来拼接字符串。

这会产生很多临时的字符串对象，占用内存空间，并触发GC。如果需要拼接字符串，可以使用 StringBuilder 或者 StringBuffer 来代替。例如：

// 不合适的写法
String s = "Hello" + "World" + "!" // 这会创建三个字符串对象

// 高性能的写法
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("Hello");
sb.append("World");
sb.append("!");
String s = sb.toString(); // 这只会创建一个字符串对象

这样做可以避免不必要的字符串对象的创建，节省内存空间，并提高字符串拼接的效率。

4. 避免使用 System.gc() 来主动触发GC。

这会影响系统的自动内存管理机制，并可能导致应用卡顿或者OOM。如果需要释放内存，可以通过合理地设计数据结构和算法来减少内存占用，并及时释放不再使用的对象的引用。例如：

// 不合适的写法
System.gc(); // 强制调用GC

// 高性能的写法
list.clear(); // 清空列表中的元素，并释放引用
list = null; // 将列表对象置为null，让GC自动回收

这样做可以让系统根据内存情况自动调整GC策略，并避免不必要的GC开销。

5. 避免在 onDraw() 方法中创建对象。

这会导致每次绘制都会分配内存，造成内存抖动和GC。如果需要在 onDraw() 方法中使用对象，可以在构造方法或者 onSizeChanged() 方法中创建并复用，或者使用静态常量来代替。例如：

// 不合适的写法
@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    Paint paint = new Paint(); // 每次绘制都会创建一个画笔对象
    paint.setColor(Color.RED);
    canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, 100, paint);
}

// 高性能的写法
private Paint paint; // 在类中声明一个画笔对象

public MyView(Context context) {
    super(context);
    paint = new Paint(); // 在构造方法中创建画笔对象，并设置颜色
    paint.setColor(Color.RED);
}

@Override
protected void onDraw(Canvas canvas) {
    super.onDraw(canvas);
    canvas.drawCircle(getWidth() / 2, getHeight() / 2, 100, paint); // 复用画笔对象
}

6. 避免使用 HashMap 来存储少量的键值对。

HashMap 的内部实现需要维护一个数组和一个链表，会占用较多的内存空间，并且可能导致内存碎片。如果只需要存储少量的键值对，可以使用 ArrayMap 或者 SparseArray 来代替。例如：

// 不合适的写法
HashMap<String, Integer> map = new HashMap<>();
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);
map.put("c", 3);

// 高性能的写法
ArrayMap<String, Integer> map = new ArrayMap<>();
map.put("a", 1);
map.put("b", 2);
map.put("c", 3);

这样做可以节省内存空间，因为 ArrayMap 和 SparseArray 的内部实现是使用两个数组来存储键和值，没有额外的开销。另外，它们还可以避免 HashMap 的扩容和哈希冲突的问题。

7. 避免使用 setXxx() 方法来设置视图的属性。

这会导致视图的重新布局和重绘，消耗CPU和内存资源，并可能导致卡顿。如果需要动态改变视图的属性，可以使用属性动画来实现。例如：

// 不合适的写法
view.setAlpha(0.5f); // 设置视图的透明度，会触发视图的重绘

// 高性能的写法
ObjectAnimator.ofFloat(view, "alpha", 0.5f).start(); // 使用属性动画来设置视图的透明度，不会触发视图的重绘

这样做可以避免不必要的视图更新，提高动画效果和流畅度。

8. 避免在 onCreate() 方法中初始化不必要的对象。

这会导致应用启动时间变长，影响用户体验，并可能导致ANR。如果有些对象不需要在启动时就初始化，可以延迟到使用时再初始化，或者放到子线程中初始化。例如：

// 不合适的写法
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
   super.onCreate(savedInstanceState);
   setContentView(R.layout.activity_main);

   OkHttpClient client = new OkHttpClient(); // 在启动时就创建一个网络客户端对象，占用内存空间，并可能影响启动速度
}

// 高性能的写法
private OkHttpClient client; // 在类中声明一个网络客户端对象

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
   super.onCreate(savedInstanceState);
   setContentView(R.layout.activity_main);
}

private OkHttpClient getClient() {
   if (client == null) {
       client = new OkHttpClient(); // 在需要使用时才创建网络客户端对象，节省内存空间，并提高启动速度

9. 避免使用 findViewById() 方法来查找视图。

这会导致每次查找都会遍历视图树，消耗CPU和内存资源，并可能导致卡顿。如果需要使用视图，可以在 onCreate() 方法中使用 findViewById() 方法来获取并保存到变量中，或者使用 ViewBinding 或者 ButterKnife 等库来自动绑定视图。例如：

// 不合适的写法
@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
}

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    TextView textView = findViewById(R.id.text_view); // 每次调用都会查找视图树，影响性能
    textView.setText("Hello World");
}

// 高性能的写法
private TextView textView; // 在类中声明一个视图变量

@Override
protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    super.onCreate(savedInstanceState);
    setContentView(R.layout.activity_main);
    textView = findViewById(R.id.text_view); // 在启动时就获取并保存视图对象，避免重复查找
}

@Override
protected void onResume() {
    super.onResume();
    textView.setText("Hello World"); // 复用视图对象
}

这样做可以避免不必要的视图查找，提高性能和流畅度。

10. 避免使用 VectorDrawable 来显示矢量图形。

VectorDrawable 的内部实现是使用 Path 来绘制矢量图形，这会消耗较多的CPU和内存资源，并可能导致卡顿。如果需要显示矢量图形，可以使用 SVG 或者 WebP 等格式来代替。例如：

// 不合适的写法
<vector xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    android:width="24dp"
    android:height="24dp"
    android:viewportWidth="24.0"
    android:viewportHeight="24.0">
    <path
        android:fillColor="#FF000000"
        android:pathData="M12,2C6.47,2 2,6.47 2,12s4.47,10 10,10 10,-4.47 10,-10S17.53,2 12,2zM12,4c4.41,0 8,3.59 8,8s-3.59,8 -8,8 -8,-3.59 -8,-8 3.59,-8 8,-8zM6.5,9L10,12.5l-3.5,3.5L8,16l5,-5 -5,-5L6.5,9zM14,13h4v-2h-4v2z" />
</vector>

// 高性能的写法
<ImageView
    android:layout_width="wrap_content"
    android:layout_height="wrap_content"
    android:src="@drawable/ic_arrow_forward_24px.webp" /> // 使用WebP格式的图片来显示矢量图形，节省CPU和内存资源，并提高绘制效率

这样做可以避免不必要的矢量图形绘制，提高性能和流畅度。