August 2013

   对于越来越多的开发者加入Android开发行列，Android123决定推出Java基础系列教程，让大家打牢Java基础，主要我们以Java的虚拟机原理、Java集合类以及Java设计模式这三方面，让C/Objective-C/C++/Symbian C++以及Visual C++开发者轻松掌握Java语言特性和易错点。   一、Java虚拟机原理、内存分配   二、Java集合类和数据结构类   三、Java设计模式和面向对象   如果你过去从没有系统的学习过Java，Android开发网强烈建议关注我们今后的系列教程，最重要的是完全免费，好学易懂。

   对于Android开发者来说深入了解Java的集合类很有必要主要是从Collection和Map接口衍生出来的，目前主要提供了List、Set和Map这三大类的集合，今天Android123就他们的子类在标准情况和多线程下的性能做简单的分析。   Collection接口主要有两种子类分别为List和Set，区别主要是List保存的对象可以重复，而Set不可以重复，而Map一般为key-value这样的对应关系，比如我们常用的HashMap。   一、List 主要有ArrayList、LinkedList、Vector和Stack   有关这些子类的性能，Android开发网从插入、删除、移动等方面按照元素的执行效率做一一分析，通过分析Sun 的Java源码和实际元素操作得出下面结论:   ArrayList – 他的构造主要从AbstractList实现，主要是判断下初始元素的容量，ArrayList最大的特点就是提供了Add、Get操作，当然可以通过迭代器来遍历，对于元素的存在可以通过contains方法判断。   LinkedList – 作为一种双向链表结构，对于元素的插入、删除效率比较高，只需要调整节点指向即可，但是对于随机查找而言性能主要看这个链表长度和运气了。LinkedList也提供了ArrayList的get方法，但是要复杂的多，主要通过next或previous方法遍历得到。   Vector – 比较简单和ArrayList差不多，主要是内部实现了synchronized关键字，实现了线程安全访问但性能有些降低，同时对于元素的扩充在算法上和ArrayList稍有不同，通过构造的容量增量系数来决定。   Stack – 作为栈的操作，本次继承于Vector，提供了push，pop和peek方法，peek是不弹出根据数据大小获取最后一个元素对象。   二、Set 主要有HashSet 和 TreeSet   HashSet – 该类是从Set接口继承而来，相对于List而言就是说内部添加的元素不能重复，当然从名字的Hash来看就是通过哈希算法来实现防止冲突来获得防止重复的，整体上从HashMap实现，存放元素方法的也是类似key- value的对应的，通过迭代器遍历，不过HashSet不是线程安全的。   TreeSet – 这个相对于HashSet而言主要是提供了排序支持，TreeSet是从TreeMap类实现，也是非线程安全的。   可以看到Set的两个类都和Map有关，下面就一起看下有关映射(Map)相关的使用。   三、Map 主要有 HashMap 和 TreeMap   HashMap – 提供了比较强大的功能实现，比如说loadFactor可以控制元素增长时内存分配，HashMap也是非线程安全的。   TreeMap – 相对于HashMap它的排序可以通过传入包含comparator的属性来控制。 […]

  上一次我们主要分析了Java集合类在单线程和多线程下的性能 Android开发之Java集合类性能分析，今天Android123就并发包concurrent库中的集合类性能做简单的评估分析。   并发包java.util.concurrent库是JDK 1.5中加入的，Android可以很好的支持，在线程的控制和同步管理方面比Thread有更好的表现，就其中的ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet以及ArrayBlockingQueue和前面的HashMap、ListArray、Set以及Queue最简单的性能对比在多线程下。   一、ConcurrentHashMap是线程安全版的HashMap，它的构造同样有initialCapacity和loadFactor系数属性，但是还多了一个concurrentcyLevel，默认空构造方法下，这三个值为16、0.75和16。在ConcurrentHashMap内部并不是通过synchronized实现同步的，如果传入的对象value为null将会抛出空指针异常，而防止冲突仍然使用java Object类的hashcode方法实现的。   1) 单线程下，100个元素   ConcurrentHashMap 的添加效率远差于 HashMap，不过整体一般的应用几乎感觉不到。   2) 多线程下，100个元素   在10个线程下它们两个的性能差不多，不过这时候ConcurrentHashMap性能已经超越了HashMap无论元素多少，而随着线程数的增加效率提升明显，不过对于Android手机这样的应用，应用超过10个线程可能不是很多，不过对于Java VM而言，并发包在多线程下性能优势明显，强烈推荐。   二、CopyOnWriteArrayList是一个线程安全版的ArrayList，但在读取元素时CopyOnWriteArrayList是无锁的，通过这点可以看出它的内部并不是简单实用synchronized关键字实现加锁的，对于并发包来说内部使用了ReentrantLock实现线程安全访问的。对于元素增加来说CopyOnWriteArrayList的新内存分配是通过创建一个比原始大1的缓冲区，将老的数据复制到新的缓冲区，新增的元素加到数组尾部实现元素添加的。删除时也是通过ReentrantLock实现的，比ArrayList的删除操作复杂一些，首先创建一个比当前数组元素少1的缓冲区，然后复制现有的数组到缓冲区，但复制的过程中比现有的数组少1，和添加元素正好相反。Android开发网提示大家CopyOnWriteArrayList使用的添加和删除并不是类似ArrayList那样简单的System.arrayCopy，所以性能上肯定和ArrayList有些出入。   1) 单线程下，100个元素   CopyOnWriteArrayList在元素添加、删除时比ArrayList慢了近一倍，但查找性能没有多大变化，但是随着元素的增加，在单线程下CopyOnWriteArrayList效率大不如ArrayList，在元素数量达到100以后时。  2) 多线程下，100个元素   这里Android123主要测试手机上可能发生的10个线程，这样环境下CopyOnWriteArrayList的添加和删除效率也是远不如ArrayList，但查找效率已经快于ArrayList，当元素增加到10000个时，他们的添加和删除效率相当，但CopyOnWriteArrayList的查找效率远大于ArrayList。   三、CopyOnWriteArraySet 是基于CopyOnWriteArrayList的，由于Set机制不允许重复，所以CopyOnWriteArraySet的add方法在处理元素添加时，调用CopyOnWriteArrayList内部的addIfAbsent方法，如果存在了则返回，不过仍然效率不是很理想。在添加时由于做了额外的操作，所以再添加时比CopyOnWriteArrayList慢，其他和CopyOnWriteArrayList相同。   四、ArrayBlockingQueue 从名字来看就知道是一个队列，不过属于FIFO的线程安全队列，结构类似栈。

  对于很多C/C++程序员初入Android开发来说，如果你没有认证学习过Java的设计模式，不理解托管语言的OOP设计方法，可能你的应用变得很结构化，对于项目管理、架构扩展来说将会存在很多问题，Android123参看了目前国内很多应用发现很多代码完全就不是一个Java程序员写出来的，虽然能用但是这样设计对于日后的维护等方面将会有很严重的问题.   目前注明的主要有23种设计模式，就常规的Java设计模式Android开发网给大家应该掌握的主要有以下:   一、创建型模式   1. 工厂方法模式   2. 单例模式   3. 生成器模式  二、行为型模式   1. 迭代器模式   2. 责任链模式   3. 观察者模式   4. 模板方法模式  三、结构型模式   1. 代理模式    2. 外观模式   由于设计模式讲解较费时，具体的Android123分多个章节具体描述，同时希望初入Java开发的网友先深刻了解下Java的抽象类、接口和继承相关的问题，以便理解今后相关的内容。

   有关Android开发相关的Java基础系列之设计模式入门篇，Android123帮助一些初入Java语言开发的程序员补充些常识性问题，可以帮助C/C++程序员少走些弯路。   1. 抽象类 – 在一个类的前面有abstract关键字，一般描述些公共属性，没有具体对象概念，比如    abstract class Android123 {     }    2. 最终类 – 在一个类前面有final关键词，这样的类无法再被派生，没有子类，需要注意的是abstract和final不能同时出现在一个类中。final修饰的类为:    final class Android123 {     }    3. 接口 – 接口关键字interface，特点就是不能用new去实例化，同时C++和Java语言有本质不同，C++支持多重继承，可以继承多个父类，而Java只能集成一种类型的父类，定义方法如下:    public interface Android123() {    }    4. 抽象类和接口的区别    Java接口和Java抽象类表示的都比较抽象，接口只能是抽象和公开的，不能有构造器，也就是上面提到的不能被实例化，比如 public abstract class Android123() {        public void CWJ() {          //dosomething    这里可以写具体的实现方法        } […]