數組（二）：ArrayList的實現和Arrays類的使用

2019-11-10 17:59:01

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供稿：網友

一、數組是否可以變長？

我們都知道，數組時定長的，初始化時一定要給定長度，由于這個長度的問題，我們在實際的開發中，會更傾向于使用容器，如ArrayList等，使用容器類時，無需考慮長度問題，因為容器已經幫我們處理了，那么數組就沒有辦法變長了嗎？當然不是，ArrayList就是基于數組實現的，我們可以看看ArrayList是如何處理的

二、ArrayList的實現原理

ArrayList用一個Object數組作為其內部操作，并有一個成員變量size代表容器的長度

PRivate transient Object[] elementData; private int size;

添加數據時，調用add()方法：

public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; }

調用add時，首先調用ensureCapacityInternal方法，該方法的目的是擴容，將數組的長度增加1

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity);}

而在ensureCapacityInternal中，首先判斷擴容是否有溢出問題，沒有溢出問題，就調用grow，進行擴容

private void grow(int minCapacity) { // 溢出處理 int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 擴容處理 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }

這是擴容的核心代碼，前面代碼都是溢出處理，關鍵在于最后一句

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)

API文檔的解釋是：復制指定的數組，截取或用 null 或 0 填充（如有必要），以使副本具有指定的長度

也就是說，通過Arrays.copyOf，將數組elementData的長度擴大到newCapacity，擴大的部分填充由數組類型決定

例如：

int[] a = new int[]{1,2}; System.out.println("擴容前長度：" + a.length); a = Arrays.copyOf(a, 3); System.out.println("擴容后長度：" + a.length); System.out.println("填充的數據：" + a[2]);

輸出：擴容前長度：2 擴容后長度：3 填充的數據：0

三、Arrays類的使用

Arrays類包含用來操作數組（比如排序和搜索）的各種方法，這個類是必須熟練使用的！該類的常用方法有：

方法	解釋
asList(T… a)	返回一個受指定數組支持的固定大小的列表
copyOf(int[] original，int newLength)	復制指定的數組，填充的數據由數組類型決定，以使副本具有指定的長度
copyOfRange(long[] original, int from, int to)	將指定數組的指定范圍復制到一個新數組
equals(int[] a, int[] a2)	如果兩個指定的 int 型數組彼此相等，則返回 true
fill(int[] a, int val)	將指定的 int 值分配給指定 int 型數組的每個元素
sort(int[] a)	對指定的 int 型數組按數字升序進行排序

以上只用int類型數組做為example，同理其他類型數組同樣的操作

四、數組的淺拷貝，copyOf的問題

當數組類型不是基本數據類型時，數組內存放的是對象的引用，因此在copyOf復制對象數組時，千萬要注意，復制的對象的引用而不是對象本身！

class Person{ int age; public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; }}public class Array2 { public static void main(String[] args) { Person p = new Person(); p.setAge(20); Person[] a = new Person[]{p}; Person[] b = Arrays.copyOf(a, a.length); a[0].setAge(30); System.out.println("a的年齡：" + a[0].getAge()); System.out.println("b的年齡：" + b[0].getAge()); }}

輸出： a的年齡：30 b的年齡：30

可以看見，a改變其值后，連b的值都改變了，這就是淺拷貝問題

有關于深淺拷貝的博文，參考：漸析java的淺拷貝和深拷貝：http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3308489.html。

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