SparseArray 源码解析：深度剖析高效映射容器

2023-09-17 02:34:21

导言

在 Android 开发中，管理海量数据的存储和检索至关重要。SparseArray 是一种轻量级且高效的容器类，专为存储键值对映射关系而设计，其中键值类型限定为 int。相较于传统的 HashMap，SparseArray 在特定场景下表现出显著的优势，例如处理稀疏数据集合或需要快速访问 int 型键值对的情况。

SparseArray 的内部结构

SparseArray 的内部结构基于两个主要数据结构：int[] 数组和 Object[] 数组。int[] 数组存储键值，Object[] 数组存储对应的值。为了提高查找效率，SparseArray 采用散列表的技术，将键值映射到数组中的索引位置。

优势与劣势

优势：

针对 int 型键值的优化，提高查找效率。
内存占用小，适用于存储稀疏数据集。
访问速度快，适合快速检索和更新操作。

劣势：

仅支持 int 型键值，限制了其通用性。
由于使用散列表，可能会出现哈希冲突，影响查找效率。
在键值较多的情况下，效率可能不如 HashMap。

应用场景

SparseArray 在 Android 开发中有着广泛的应用场景，例如：

存储控件 ID 与视图对象的映射。
管理稀疏数组，例如地图网格或稀疏矩阵。
在自定义视图中维护键值对映射，例如 RecyclerView 的 ItemView。

源码分析

1. 键值存储与检索

public void put(int key, Object value) {
    int index = indexOfKey(key);
    if (index >= 0) {
        mValues[index] = value;
    } else {
        index = mSize++;
        if (mSize >= mCapacity) {
            resize(mCapacity << 1); // 扩容
        }
        mKeys[index] = key;
        mValues[index] = value;
    }
}

public Object get(int key) {
    int index = indexOfKey(key);
    return index >= 0 ? mValues[index] : null;
}

put() 方法根据键值查找对应的索引，若存在则更新值；否则，扩容数组并存储键值对。get() 方法根据键值查找索引并返回对应值。

2. 哈希冲突处理

private int indexOfKey(int key) {
    int low = 0;
    int high = mSize - 1;

    while (low <= high) {
        int mid = (low + high) >>> 1;
        int midVal = mKeys[mid];

        if (midVal == key) {
            return mid;
        } else if (midVal < key) {
            low = mid + 1;
        } else {
            high = mid - 1;
        }
    }

    return -1;
}