ArrayMap 在 Android 中的应用：深入源码解析

2024-01-26 16:52:28

近年来，随着移动设备的普及，对内存使用率的要求也越来越高。ArrayMap 是一种由 Google 推出的数据结构，专门用于解决 Android 等移动设备中内存使用紧张的问题。本文将深入剖析 ArrayMap 的源码，从添加数据、查找数据、删除数据以及缓存等方面入手，全面了解它的工作原理。

添加数据

ArrayMap 通过 put() 方法添加数据。该方法首先根据 key 计算出哈希值，然后将哈希值映射到数组中的一个槽位（bucket）上。每个槽位包含一个链表，用于存储具有相同哈希值的键值对。如果链表中不存在该键，则会创建一个新的键值对并将其添加到链表中。

查找数据

查找数据时，ArrayMap 也会先根据 key 计算出哈希值，然后映射到相应的槽位。接下来，它会遍历槽位中的链表，寻找与给定键匹配的键值对。如果找到匹配的键值对，则返回该键值对的值。

删除数据

删除数据时，ArrayMap 会先根据 key 计算出哈希值，然后映射到相应的槽位。接下来，它会遍历槽位中的链表，寻找与给定键匹配的键值对。如果找到匹配的键值对，则将其从链表中删除。

缓存

为了提高查找数据的效率，ArrayMap 使用缓存机制。缓存是一个大小固定的数组，其中存储了最近访问的键值对。当需要查找一个键值对时，ArrayMap 会首先在缓存中查找。如果在缓存中找到，则直接返回该键值对的值；如果不在缓存中找到，则再执行上述的查找流程。

源码解析

public V put(K key, V value) {
    int hash;
    if (key == null) {
        hash = 0;
    } else {
        hash = key.hashCode();
    }
    int index = hash & (size - 1);
    Entry<K, V> curEntry = table[index];
    while (curEntry != null && (curEntry.key != key ||
            (key != null && !key.equals(curEntry.key)))) {
        curEntry = curEntry.next;
    }
    if (curEntry != null) {
        V oldVal = curEntry.value;
        curEntry.value = value;
        return oldVal;
    }
    if (size == table.length) {
        resizeTable(table.length * 2);
    }
    curEntry = new Entry<K, V>(hash, key, value, null);
    curEntry.next = table[index];
    table[index] = curEntry;
    size++;
    return null;
}

public V get(K key) {
    int hash;
    if (key == null) {
        hash = 0;
    } else {
        hash = key.hashCode();
    }
    int index = hash & (size - 1);
    Entry<K, V> curEntry = table[index];
    while (curEntry != null && (curEntry.key != key ||
            (key != null && !key.equals(curEntry.key)))) {
        curEntry = curEntry.next;
    }
    if (curEntry != null) {
        return curEntry.value;
    } else {
        return null;
    }
}

public V remove(K key) {
    int hash;
    if (key == null) {
        hash = 0;
    } else {
        hash = key.hashCode();
    }
    int index = hash & (size - 1);
    Entry<K, V> curEntry = table[index];
    Entry<K, V> prevEntry = null;
    while (curEntry != null && (curEntry.key != key ||
            (key != null && !key.equals(curEntry.key)))) {
        prevEntry = curEntry;
        curEntry = curEntry.next;
    }
    if (curEntry != null) {
        if (prevEntry != null) {
            prevEntry.next = curEntry.next;
        } else {
            table[index] = curEntry.next;
        }
        size--;
        return curEntry.value;
    } else {
        return null;
    }
}

优势

ArrayMap 相比于 HashMap 具有以下优势：

内存使用率更低：ArrayMap 使用数组和链表来存储数据，而 HashMap 使用哈希表和链表。数组的内存使用率比哈希表更低，因此 ArrayMap 在内存紧张的设备上表现更好。
性能更高：ArrayMap 的查找和删除操作比 HashMap 更快，因为它的查找和删除操作只需要遍历链表，而 HashMap 的查找和删除操作需要遍历哈希表和链表。