[图片] 1、什么是 ArrayList ArrayList 就是传说中的动态数组,用 MSDN 中的说法,就是 Array 的复杂版本,它提供了如下一些好处: 动态的增加和减少元素 实现了 ICollection 和 IList 接口 灵活的设置数组的大小 2、如何使用 ArrayList 最简单的例子: Array ..

Java 中 ArrayList 类的用法

1、什么是 ArrayList 
ArrayList 就是传说中的动态数组,用 MSDN 中的说法,就是 Array 的复杂版本,它提供了如下一些好处: 
动态的增加和减少元素 
实现了 ICollection 和 IList 接口 
灵活的设置数组的大小

2、如何使用 ArrayList 
最简单的例子: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
for( int i=0;i <10;i++ ) //给数组增加 10 个 Int 元素 
List.Add(i); 
//..程序做一些处理 
List.RemoveAt(5);//将第 6 个元素移除 
for( int i=0;i <3;i++ ) //再增加 3 个元素 
List.Add(i+20); 
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回 ArrayList 包含的数组

这是一个简单的例子,虽然没有包含 ArrayList 所有的方法,但是可以反映出 ArrayList 最常用的用法

3、ArrayList 重要的方法和属性 
1)构造器 
ArrayList 提供了三个构造器: 
public ArrayList(); 
默认的构造器,将会以默认(16)的大小来初始化内部的数组 
public ArrayList(ICollection); 
用一个 ICollection 对象来构造,并将该集合的元素添加到 ArrayList 
public ArrayList(int); 
用指定的大小来初始化内部的数组

2)IsSynchronized 属性和 ArrayList.Synchronized 方法 
IsSynchronized 属性指示当前的 ArrayList 实例是否支持线程同步,而 ArrayList.Synchronized 静态方法则会返回一个 ArrayList 的线程同步的封装。 
如果使用非线程同步的实例,那么在多线程访问的时候,需要自己手动调用 lock 来保持线程同步,例如: 
ArrayList list = new ArrayList(); 
//... 
lock( list.SyncRoot ) //当 ArrayList 为非线程包装的时候,SyncRoot 属性其实就是它自己,但是为了满足 ICollection 的 SyncRoot 定义,这里还是使用 SyncRoot 来保持源代码的规范性 

list.Add( “Add a Item” ); 
}

如果使用 ArrayList.Synchronized 方法返回的实例,那么就不用考虑线程同步的问题,这个实例本身就是线程安全的,实际上 ArrayList 内部实现了一个保证线程同步的内部类,ArrayList.Synchronized 返回的就是这个类的实例,它里面的每个属性都是用了 lock 关键字来保证线程同步。

3)Count 属性和 Capacity 属性 
Count 属性是目前 ArrayList 包含的元素的数量,这个属性是只读的。 
Capacity 属性是目前 ArrayList 能够包含的最大数量,可以手动的设置这个属性,但是当设置为小于 Count 值的时候会引发一个异常。

4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange 
这几个方法比较类似 
Add 方法用于添加一个元素到当前列表的末尾 
AddRange 方法用于添加一批元素到当前列表的末尾 
Remove 方法用于删除一个元素,通过元素本身的引用来删除 
RemoveAt 方法用于删除一个元素,通过索引值来删除 
RemoveRange 用于删除一批元素,通过指定开始的索引和删除的数量来删除 
Insert 用于添加一个元素到指定位置,列表后面的元素依次往后移动 
InsertRange 用于从指定位置开始添加一批元素,列表后面的元素依次往后移动

另外,还有几个类似的方法: 
Clear 方法用于清除现有所有的元素 
Contains 方法用来查找某个对象在不在列表之中

其他的我就不一一累赘了,大家可以查看 MSDN,上面讲的更仔细 
5)TrimSize 方法 
这个方法用于将 ArrayList 固定到实际元素的大小,当动态数组元素确定不在添加的时候,可以调用这个方法来释放空余的内存。 
6)ToArray 方法 
这个方法把 ArrayList 的元素 Copy 到一个新的数组中。 
4、ArrayList 与数组转换 
例 1: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例 2: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3);

Int32[] values = new Int32[List.Count]; 
List.CopyTo(values);

上面介绍了两种从 ArrayList 转换到数组的方法

例 3: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add( “string” ); 
List.Add( 1 ); 
//往数组中添加不同类型的元素

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正确 
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //错误

和数组不一样,因为可以转换为 Object 数组,所以往 ArrayList 里面添加不同类型的元素是不会出错的,但是当调用 ArrayList 方法的时候,要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者 Object 类型,否则将会抛出无法转型的异常。

5、ArrayList 最佳使用建议 
这一节我们来讨论 ArrayList 与数组的差别,以及 ArrayList 的效率问题 
1)ArrayList 是 Array 的复杂版本 
ArrayList 内部封装了一个 Object 类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚

定到实际元素的大小,当动态数组元素确定不在添加的时候,可以调用这个方法来释放空余的内存。 
6)ToArray 方法 
这个方法把 ArrayList 的元素 Copy 到一个新的数组中。 
4、ArrayList 与数组转换 
例 1: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例 2: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3);

Int32[] values = new Int32[List.Count]; 
List.CopyTo(values);

上面介绍了两种从 ArrayList 转换到数组的方法

例 3: 
ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add( “string” ); 
List.Add( 1 ); 
//往数组中添加不同类型的元素

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正确 
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //错误

和数组不一样,因为可以转换为 Object 数组,所以往 ArrayList 里面添加不同类型的元素是不会出错的,但是当调用 ArrayList 方法的时候,要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者 Object 类型,否则将会抛出无法转型的异常。

5、ArrayList 最佳使用建议 
这一节我们来讨论 ArrayList 与数组的差别,以及 ArrayList 的效率问题 
1)ArrayList 是 Array 的复杂版本 
ArrayList 内部封装了一个 Object 类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于 ArrayList 的许多方法,如 Index、IndexOf、Contains、Sort 等都是在内部数组的基础上直接调用 Array 的对应方法。 
2)内部的 Object 类型的影响 
对于一般的引用类型来说,这部分的影响不是很大,但是对于值类型来说,往 ArrayList 里面添加和修改元素,都会引起装箱和拆箱的操作,频繁的操作可能会影响一部分效率。 
但是恰恰对于大多数人,多数的应用都是使用值类型的数组。 
消除这个影响是没有办法的,除非你不用它,否则就要承担一部分的效率损失,不过这部分的损失不会很大。 
3)数组扩容 
这是对 ArrayList 效率影响比较大的一个因素。 
每当执行 Add、AddRange、Insert、InsertRange 等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素 Copy 到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。 
例 1:比如,一个可能有 200 个元素的数据动态添加到一个以默认 16 个元素大小创建的 ArrayList 中,将会经过: 
162222 = 256 
四次的扩容才会满足最终的要求,那么如果一开始就以: 
ArrayList List = new ArrayList( 210 ); 
的方式创建 ArrayList,不仅会减少 4 次数组创建和 Copy 的操作,还会减少内存使用。

例 2:预计有 30 个元素而创建了一个 ArrayList: 
ArrayList List = new ArrayList(30); 
在执行过程中,加入了 31 个元素,那么数组会扩充到 60 个元素的大小,而这时候不会有新的元素再增加进来,而且有没有调用 TrimSize 方法,那么就有 1 次扩容的操作,并且浪费了 29 个元素大小的空间。如果这时候,用: 
ArrayList List = new ArrayList(40); 
那么一切都解决了。 
所以说,正确的预估可能的元素,并且在适当的时候调用 TrimSize 方法是提高 ArrayList 使用效率的重要途径。 
4)频繁的调用 IndexOf、Contains 等方法(Sort、BinarySearch 等方

法经过优化,不在此列)引起的效率损失 
首先,我们要明确一点,ArrayList 是动态数组,它不包括通过 Key 或者 Value 快速访问的算法,所以实际上调用 IndexOf、Contains 等方法是执行的简单的循环来查找元素,所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快,如果有这方面的要求,建议使用 Hashtable 或 SortedList 等键值对的集合。 
ArrayList al=new ArrayList();

al.Add("How"); 
al.Add("are"); 
al.Add("you!");

al.Add(100); 
al.Add(200); 
al.Add(300);

al.Add(1.2); 
al.Add(22.8);

  • Java

    Java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的。Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。

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  • ArrayList
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  • gitors

    每当执行 Add、AddRange、Insert、InsertRange 等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素 Copy 到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。

    我从很多地方听到过 说是 ArrayList 是 2 倍扩容的,我不知道是因为版本的原因还是最开始说这个的人 胡扯

        /**
         * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
         * number of elements specified by the minimum capacity argument.
         *
         * @param minCapacity the desired minimum capacity
         */
        private void grow(int minCapacity) {
            // overflow-conscious code
            int oldCapacity = elementData.length;
            int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
            if (newCapacity - minCapacity < 0)
                newCapacity = minCapacity;
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
        }
    

    专门 去看了源码证明了一下,扩容并不是双倍的,而是 1.5 倍 扩容。

    如上代码所示 (代码源于 Java version "1.8.0_151"),扩容后的数组容量应该是 原容量 + (原容量 / 2)

  • hefeng

    难道这就是微软出品的 Java?

  • lizhongyue248

    看这种文章好难受,代码和文字搅合在一起,看着都头疼,markdown 那么美观简洁的语法和显示偏偏不用

    1 回复
  • maixiaojie 1 评论

    感谢提出问题,很久之前写的文章了。给您的阅读带来麻烦还请谅解。

    真客气 😄
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