首先,先看一下java中對ArrayList的定義代碼:
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;
這段代碼能給我們提供的信息:
第一:ArrayList實現了RandomAccess接口,因此查詢會很快
第二:ArrayList實現了序列化和Cloneable接口,講道理應該可以進行克隆操作,但是這裡有爭議說不是,因為這樣操作是同一個對象,不過我自己測試不是一個對象。存在爭議點。。。
第三:ArrayList底層使用數組實現,這個數組默認的長度是10.
好了,從上面的代碼似乎只能得到這些結論。但是既然是ArrayList,一定是長度可以增加的,這樣推理的話,數組肯定是可變的,倘若再沿著Arraylist的定義文件代碼往下看,確實是這麼回事。但既然是淺度解析,就不一一分析全部代碼了,結論就是ArrayList底層用一個可變數組進行對元素的存放,這個數組初始長度是10,而且根據情況可以進行擴容。
對於擴容,我們會關心的一個問題是:每次擴多大啊?倘若一次擴容太大,就會造成空間浪費啊,如果擴的不夠,就會頻繁出現擴容操作,也是會消耗性能。對於這個問題,設計者為我們選取一個折中的大小,倘若原來大小的size表示,擴容後的大小為:size*3/2+1。
然後說說ArrayList擴容用的底層,就是數組的拷貝:Arrays.copyOf(array0,newSize);基於數組的拷貝,ArrayList的刪除元素的操作流程可以分為以下三個步驟:
①刪除數組指定位置的元素。②將後面所有元素進行數組拷貝操作向前移動一個位置。③最後一個元素置為null,讓垃圾回收機制進行回收空間。
數組添加元素跟刪除道理差不多。基於這個情況,我們可以得出ArrayList的兩個缺點:
1、刪除元素的時候,涉及到一次元素復制,如果要復制的元素很多,那麼就會比較耗費性能
2、插入元素的時候,涉及到一次元素復制,如果要復制的元素很多,那麼就會比較耗費性能 既然ArrayList能成為被用的這麼廣泛的集合,不可能只是因為這倆缺點,優點也寫對應吧:1、ArrayList底層以數組實現,是一種隨機訪問模式,再加上它實現了RandomAccess接口,因此查找也就是get的時候非常快
2、ArrayList在順序添加一個元素的時候非常方便,只是往數組裡面添加了一個元素而已
所以說ArrayList適合順序添加,隨機訪問,而像LinkedList則適合插入刪除等較多的集合操作。只能說大多情況,針對特定的效率也不盡然,因為是數組拷貝操作,ArrayList對於較靠後的元素的刪除和添加操作速度反而會比LinkedList快很多呢。
最後寫點備忘的技巧:
①ArrayList是線程不安全的,如果非需要線程安全的話,可以使用Collections.synchronizedList來,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對於集合操作,如果實現了RandomAccess接口(如ArrayList),盡量使用for(int i=0;i<size();i++)這種方式進行遍歷,比增強的for循環效率快一倍。而沒實現RandomAccess的(如linkedList),如果使用普通的for循環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()){} } )