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Java ArrayList类深度解析,系列教学

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Java ArrayList类深度解析,系列教学

  • 问题 5:Arrays.copyOf 方法和 System.arraycopy 方法的区别?

Arrays.copyOf(T[], int length) 方法是 Arrays 工具类中用来进行任意类型数组赋值(包括 null 值),并使数组具有指定长度的方法,ArrayList 中用这个方法来实现 elementData 数组的元素移动。但实际上 Arrays.copyOf 方法最终调用的是 System.arraycopy(U[], int srcPos, T[], desPos,

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int length) 方法,这个方法是一个本地方法,不能直接看源码。U 和 T 都是一种泛型,只是为了便于区分,U 表示的是原始数组(源数组)类型,T 表示的是存放拷贝值的数组(目标数组)类型,srcPos 是指原始数组中的起始位置(从原始数组的哪个位置开始拷贝),desPos 是指存放拷贝值的数组拷贝起始位置(从目标数组的哪个位置插入这些拷贝的值),length 表示要拷贝的元素数量(要从原始数组中拷贝多少个)。

  • 问题 6:ArrayList 的 add 操作优化?

核心就是避免 ArrayList 内部进行扩容。

1、对于普通少量的 add 操作,如果插入元素的个数已知,最好使用带初始化参数的构造方法,避免 ArrayList 内部再进行扩容,提高性能。

2、对于大量的 add 操作,最好先使用 ensureCapacity 方法来确保 elementData 数组中有充足的容量来存放我们后面 add 操作的元素,避免 ArrayList 实例内部进行扩容。上面提到的 ensureCapacityInternal 方法是一个私有方法,不能直接调用,而 ensureCapacity 方法是一个共有方法,专门提供给开发者使用的,提高大量 add 操作的性能。

测试代码如下:

ArrayList list1 = new ArrayList<>();

int addCount = 1_000_000; // 这个值不要太小,否则效果不明显

// 没有优化

long begin1 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < addCount; i++) {

list1.add(i);

}

long end1 = System.currentTimeMillis();

long cost1 = end1 - begin1;

ArrayList list2 = new ArrayList<>();

// 有优化

list2.ensureCapacity(addCount);

long begin2 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < addCount; i++) {

list2.add(i);

}

long end2 = System.currentTimeMillis();

long cost2 = end2 - begin2;

System.err.println(“大量 add 操作没有优化前的时间花费:” + cost1);

System.err.println(“大量 add 操作优化后的时间花费:” + cost2);

  • 问题 7:subList 方法生成的子列表会对父列表产生影响吗?

会,不管使修改子列表的值还是修改父列表的值都会对双方产生影响。阅读源码,就会发现,subList 方法后的子列表对元素的操作实际上调用的还是父列表中对应的方法。

  • 问题 8:ArrayList 中既有 Itr 迭代器类,又有 ListItr 迭代器类,该用哪个?
    List 集合可以看作是数组的包装类型,遍历并不像数组那样方便,迭代器是为了迭代集合中的元素而存在的。Itr 迭代器类实现了 Iterator 接口,ListItr 迭代器类继承 Itr 迭代器类,并且实现了 ListIterator 接口,所以 ListItr 类的功能比 Itr 类更强大。Itr 类在迭代过程中不能修改 List 的结构(如 add 操作),否则会抛出并发修改异常 ConcurrentModificationException,并且在 next 方法之后才能 remove 元素,而 ListItr 类还支持在迭代过程中添加元素,对于 List 集合元素操作更加友好。所以对于 List 集合迭代,最好使用 ListItr 迭代器类。
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