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在Android开发中如果使用key为Integer的HashMap，就会出现黄色警告，提示使用SparseArray，SparseArray具有比HashMap更高的内存使用效率，我们在前面的《Android HashMap源码详解》中提到，HashMap的存储方式是数组加链表，今天要分析的SparseArray是使用纯数组的形式存储。我们先来看其中的一个构造方法

public SparseArray(int initialCapacity) {  
    if (initialCapacity == 0) {  
        mKeys = ContainerHelpers.EMPTY_INTS;  
        mValues = ContainerHelpers.EMPTY_OBJECTS;  
    } else {  
        initialCapacity = ArrayUtils.idealIntArraySize(initialCapacity);  
        mKeys = new int[initialCapacity];  
        mValues = new Object[initialCapacity];  
    }  
    mSize = 0;  
}

先给一个初始空间的大小，默认的是10，但是这个最终空间大小是由计算得到的最理想的大小，

public static int idealIntArraySize(int need) {  
    return idealByteArraySize(need * 4) / 4;  
}  

public static int idealByteArraySize(int need) {  
    for (int i = 4; i < 32; i++)  
        if (need <= (1 << i) - 12)  
            return (1 << i) - 12;  

    return need;  
}

这就是他所谓的理想大小，不过一直没看明白他为什么要这样计算。

我们先来看一下gc()这个方法

private void gc() {  
    // Log.e("SparseArray", "gc start with " + mSize);  

    int n = mSize;  
    int o = 0;  
    int[] keys = mKeys;  
    Object[] values = mValues;  

    for (int i = 0; i < n; i++) {  
        Object val = values[i];  

        if (val != DELETED) {  
            if (i != o) {  
                keys[o] = keys[i];  
                values[o] = val;  
                values[i] = null;  
            }  

            o++;  
        }  
    }  

    mGarbage = false;  
    mSize = o;  

    // Log.e("SparseArray", "gc end with " + mSize);  
}

这个方法很简单，就是把元素重新排放，如果之前有删除的，就把后面的挪到前面，删除之后就会标注为DELETED，我们主要看一下put(int key, E value)方法

 /** 
   * Adds a mapping from the specified key to the specified value, 
   * replacing the previous mapping from the specified key if there 
   * was one. 
   */  
  public void put(int key, E value) {  
//通过二分法查找  
      int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);  

      if (i >= 0) {  
    //如果找到，说明这个key是存在的，替换就行了。  
          mValues[i] = value;  
      } else {  
    //如果没找到就取反，binarySearch方法没找到返回的是大于key所在下标的取反，在这里再取反  
    //返回的正好是大于key所在下标的值  
          i = ~i;  
    //首先说明一点，是有的key值存放的时候都是排序好的，如果当前存放的key大于数组中最大的key  
    //那么这时的i肯定是大于mSize的，在这里i小于mSize说明这里的key是小于mKeys[]中的最大值的，  
    //如果mValue[i]被删除了，就把当前的key和value放入其中，在这里举个例子，比如下面的数组  
    //{1,3,7,9,13,16,22}如果key为7通过二分法查找得到的i为2，如果key为8则得到的i为-4，通过取反  
    //为3，在下标为3的位置如果被删除了就用当前的值替换掉  
          if (i < mSize && mValues[i] == DELETED) {  
              mKeys[i] = key;  
              mValues[i] = value;  
              return;  
          }  
    //如果当前下标为i的没有被删除，就会执行下面的代码。如果对数据进行了操作，就是mGarbage为true，  
    //并且当前的数据已经满了就调用gc()，然后再重新查找，因为gc之后数据的位置可能会有变化，所以要  
    //必须重新查找  
          if (mGarbage && mSize >= mKeys.length) {  
              gc();  

              // Search again because indices may have changed.  
              i = ~ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);  
          }  
    //当目前空间满了以后需要重新计算最理想的数组大小，然后再对数组进行扩容。  
          if (mSize >= mKeys.length) {  
              int n = ArrayUtils.idealIntArraySize(mSize + 1);  

              int[] nkeys = new int[n];  
              Object[] nvalues = new Object[n];  

              // Log.e("SparseArray", "grow " + mKeys.length + " to " + n);  
              System.arraycopy(mKeys, 0, nkeys, 0, mKeys.length);  
              System.arraycopy(mValues, 0, nvalues, 0, mValues.length);  

              mKeys = nkeys;  
              mValues = nvalues;  
          }  
    //这里的i有可能是上面重新查找的i，根据上面的二分法查找如果等于mSize，说明当前的key比mKeys中的任何  
    //值都要大，肯定要按顺序放在mKeys数组中最大值的后面，如果不等于，说明当前的key应该放到mKeys数组中  
    //间下标为i的位置，需要对当前大于key的值向后移一位。  
          if (mSize - i != 0) {  
              // Log.e("SparseArray", "move " + (mSize - i));  
              System.arraycopy(mKeys, i, mKeys, i + 1, mSize - i);  
              System.arraycopy(mValues, i, mValues, i + 1, mSize - i);  
          }  
    //存放数据  
          mKeys[i] = key;  
          mValues[i] = value;  
          mSize++;  
      }  
  }

我们再来看一下上面提到的binarySearch(int[] array, int size, int value)方法

static int binarySearch(int[] array, int size, int value) {  
    int lo = 0;  
    int hi = size - 1;  

    while (lo <= hi) {  
        int mid = (lo + hi) >>> 1;  
        int midVal = array[mid];  

        if (midVal < value) {  
            lo = mid + 1;  
        } else if (midVal > value) {  
            hi = mid - 1;  
        } else {  
            return mid;  // value found  
        }  
    }  
    return ~lo;  // value not present  }

这就是二分法查找，前提是数组必须是排序好的并且是升序排列，原理就是通过循环用当前的value和数组中间的值进行比较，如果小于就在前半部分查找，如果大于就在后半部分查找。最后如果找到就返回所在的下标，如果没有就返回一个负数。剩下的remove(int key)方法和delete(int key)方法都很简单，删除的时候只是把他的value置为DELETED就可以了，这里就不在介绍。下面我们再来介绍最后一个方法append(int key, E value)

/** 
 * Puts a key/value pair into the array, optimizing for the case where 
 * the key is greater than all existing keys in the array. 
 */  public void append(int key, E value) {  
    if (mSize != 0 && key <= mKeys[mSize - 1]) {  
        put(key, value);  
        return;  
    }  

    if (mGarbage && mSize >= mKeys.length) {  
        gc();  
    }  

    int pos = mSize;  
    if (pos >= mKeys.length) {  
        int n = ArrayUtils.idealIntArraySize(pos + 1);  

        int[] nkeys = new int[n];  
        Object[] nvalues = new Object[n];  

        // Log.e("SparseArray", "grow " + mKeys.length + " to " + n);  
        System.arraycopy(mKeys, 0, nkeys, 0, mKeys.length);  
        System.arraycopy(mValues, 0, nvalues, 0, mValues.length);  

        mKeys = nkeys;  
        mValues = nvalues;  
    }  

    mKeys[pos] = key;  
    mValues[pos] = value;  
    mSize = pos + 1;  
}

通过上面的注释我们知道如果当前的key比mKeys中的任何一个都大时，使用这个方法比put方法效率更好一些，这个方法和put差不多，put方法的key可以是任何值，但append方法的key值更偏向于大于mKeys的最大值，如果小于就会调用put方法。