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[Java教程]常用集合ArrayList浅度解析


  首先,先看一下java中对ArrayList的定义代码:

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{  private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;  /**   * Default initial capacity.   */  private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  /**   * Shared empty array instance used for empty instances.   */  private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};  /**   * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.   * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any   * empty ArrayList with elementData == EMPTY_ELEMENTDATA will be expanded to   * DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.   */  private transient Object[] elementData;

  这段代码能给我们提供的信息:
     第一:ArrayList实现了RandomAccess接口,因此查询会很快

     第二:ArrayList实现了序列化和Cloneable接口,讲道理应该可以进行克隆操作,但是这里有争议说不是,因为这样操作是同一个对象,不过我自己测试不是一个对象。存在争议点。。。

     第三:ArrayList底层使用数组实现,这个数组默认的长度是10.

    好了,从上面的代码似乎只能得到这些结论。但是既然是ArrayList,一定是长度可以增加的,这样推理的话,数组肯定是可变的,倘若再沿着Arraylist的定义文件代码往下看,确实是这么回事。但既然是浅度解析,就不一一分析全部代码了,结论就是ArrayList底层用一个可变数组进行对元素的存放,这个数组初始长度是10,而且根据情况可以进行扩容。

   对于扩容,我们会关心的一个问题是:每次扩多大啊?倘若一次扩容太大,就会造成空间浪费啊,如果扩的不够,就会频繁出现扩容操作,也是会消耗性能。对于这个问题,设计者为我们选取一个折中的大小,倘若原来大小的size表示,扩容后的大小为:size*3/2+1。

   然后说说ArrayList扩容用的底层,就是数组的拷贝:Arrays.copyOf(array0,newSize);基于数组的拷贝,ArrayList的删除元素的操作流程可以分为以下三个步骤:

   ①删除数组指定位置的元素。②将后面所有元素进行数组拷贝操作向前移动一个位置。③最后一个元素置为null,让垃圾回收机制进行回收空间。

   数组添加元素跟删除道理差不多。基于这个情况,我们可以得出ArrayList的两个缺点:

 1、删除元素的时候,涉及到一次元素复制,如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能

 2、插入元素的时候,涉及到一次元素复制,如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能
   既然ArrayList能成为被用的这么广泛的集合,不可能只是因为这俩缺点,优点也写对应吧:

 1、ArrayList底层以数组实现,是一种随机访问模式,再加上它实现了RandomAccess接口,因此查找也就是get的时候非常快

 2、ArrayList在顺序添加一个元素的时候非常方便,只是往数组里面添加了一个元素而已

  所以说ArrayList适合顺序添加,随机访问,而像LinkedList则适合插入删除等较多的集合操作。只能说大多情况,针对特定的效率也不尽然,因为是数组拷贝操作,ArrayList对于较靠后的元素的删除和添加操作速度反而会比LinkedList快很多呢。

  最后写点备忘的技巧:

  ①ArrayList是线程不安全的,如果非需要线程安全的话,可以使用Collections.synchronizedList来,操作如下:

List<String> list= Collections.synchronizedList(list);list.add("aaa");list.add("bbb");for (int i = 0; i < list.size(); i++){  System.out.println(list.get(i));}

 ②对于集合操作,如果实现了RandomAccess接口(如ArrayList),尽量使用for(int i=0;i<size();i++)这种方式进行遍历,比增强的for循环效率快一倍。而没实现RandomAccess的(如linkedList),如果使用普通的for循环比使用迭代器效率低上千倍。所以:

  if (list instance of RandomAccess) {    for(int m = 0; m < list.size(); m++){}  }else{    Iterator iter = list.iterator();    while(iter.hasNext()){}  })