一.SparseArray概述

SparseArray是Android特有的API，Java中没有此类，此类为Java容器中HashMap<Integer, E>的替代版本。相比于Java的HashMap，此类的优点是更加节省内存

二.SparseArray与HashMap的数据结构对比

1.HashMap:

是数组和链表或者红黑树的结合体（至于具体什么时候是链表什么时候是红黑树以及HashMap的具体原理，这里就不再展开），下图是HashMap的数据结构：

hashmap.png

2.SparseArray:

是单纯的数组组合，通过key来映射数组下标index，再通过数组下标在value数组里查找，下图是SparseArray的数据结构：

sparsearray.png

下面来看看SparseArray的源码：

数据结构

    private int[] mKeys;
    private Object[] mValues;
    private int mSize;

二分查找函数

    // This is Arrays.binarySearch(), but doesn't do any argument validation.
    static int binarySearch(int[] array, int size, int value) {
        int lo = 0;
        int hi = size - 1;

        while (lo <= hi) {
            final int mid = (lo + hi) >>> 1;
            final 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
    }

put函数

    /**
     * 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) {
        // 使用二分查找相应的key，成功返回数组的下标，失败返回查找的最后一个位置的index再取反，之后插入新的数据是根据次数插入
        int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

        if (i >= 0) {
            // 如果index大于0，表示查找成功，则更新相应的value
            mValues[i] = value;
        } else {
            i = ~i;

            // 特殊的case，直接存
            if (i < mSize && mValues[i] == DELETED) {
                mKeys[i] = key;
                mValues[i] = value;
                return;
            }

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

                // Search again because indices may have changed.
                i = ~ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);
            }

            mKeys = GrowingArrayUtils.insert(mKeys, mSize, i, key);
            mValues = GrowingArrayUtils.insert(mValues, mSize, i, value);
            mSize++;
        }
    }

get函数

    /**
     * Gets the Object mapped from the specified key, or <code>null</code>
     * if no such mapping has been made.
     */
    public E get(int key) {
        return get(key, null);
    }

    /**
     * Gets the Object mapped from the specified key, or the specified Object
     * if no such mapping has been made.
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public E get(int key, E valueIfKeyNotFound) {
        int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

        if (i < 0 || mValues[i] == DELETED) {
            return valueIfKeyNotFound;
        } else {
            return (E) mValues[i];
        }
    }

delete函数

    /**
     * Removes the mapping from the specified key, if there was any.
     */
    public void delete(int key) {
        int i = ContainerHelpers.binarySearch(mKeys, mSize, key);

        if (i >= 0) {
            // 标记i的值为 DELETED
            if (mValues[i] != DELETED) {
                mValues[i] = DELETED;
                // 设置gc标记为true
                mGarbage = true;
            }
        }
    }

gc函数

    // 遍历一遍数组,将非DELETED资源全部移动到数组前面
    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);
    }

总结

SparseArray的实现主要是使用两个数组，一个来存储key，另一个存储value，两者之间是通过index值来映射；增删查改操作主要都是使用复杂度为O（logn）的二分查找来找到对应的index再进行相应的操作。

Android之SparseArray