数组（二）：ArrayList的实现和Arrays类的使用

2019-11-10 17:59:01

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供稿：网友

一、数组是否可以变长？

我们都知道，数组时定长的，初始化时一定要给定长度，由于这个长度的问题，我们在实际的开发中，会更倾向于使用容器，如ArrayList等，使用容器类时，无需考虑长度问题，因为容器已经帮我们处理了，那么数组就没有办法变长了吗？当然不是，ArrayList就是基于数组实现的，我们可以看看ArrayList是如何处理的

二、ArrayList的实现原理

ArrayList用一个Object数组作为其内部操作，并有一个成员变量size代表容器的长度

PRivate transient Object[] elementData; private int size;

添加数据时，调用add()方法：

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

调用add时，首先调用ensureCapacityInternal方法，该方法的目的是扩容，将数组的长度增加1

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

而在ensureCapacityInternal中，首先判断扩容是否有溢出问题，没有溢出问题，就调用grow，进行扩容

private void grow(int minCapacity) { // 溢出处理 int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 扩容处理 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }

这是扩容的核心代码，前面代码都是溢出处理，关键在于最后一句

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)

API文档的解释是：复制指定的数组，截取或用 null 或 0 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度

也就是说，通过Arrays.copyOf，将数组elementData的长度扩大到newCapacity，扩大的部分填充由数组类型决定

例如：

int[] a = new int[]{1,2}; System.out.println("扩容前长度：" + a.length); a = Arrays.copyOf(a, 3); System.out.println("扩容后长度：" + a.length); System.out.println("填充的数据：" + a[2]);

输出：扩容前长度：2 扩容后长度：3 填充的数据：0

三、Arrays类的使用

Arrays类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法，这个类是必须熟练使用的！该类的常用方法有：

方法	解释
asList(T… a)	返回一个受指定数组支持的固定大小的列表
copyOf(int[] original，int newLength)	复制指定的数组，填充的数据由数组类型决定，以使副本具有指定的长度
copyOfRange(long[] original, int from, int to)	将指定数组的指定范围复制到一个新数组
equals(int[] a, int[] a2)	如果两个指定的 int 型数组彼此相等，则返回 true
fill(int[] a, int val)	将指定的 int 值分配给指定 int 型数组的每个元素
sort(int[] a)	对指定的 int 型数组按数字升序进行排序

以上只用int类型数组做为example，同理其他类型数组同样的操作

四、数组的浅拷贝，copyOf的问题

当数组类型不是基本数据类型时，数组内存放的是对象的引用，因此在copyOf复制对象数组时，千万要注意，复制的对象的引用而不是对象本身！

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的年龄：" + a[0].getAge()); System.out.println("b的年龄：" + b[0].getAge()); }}

输出： a的年龄：30 b的年龄：30

可以看见，a改变其值后，连b的值都改变了，这就是浅拷贝问题

有关于深浅拷贝的博文，参考：渐析java的浅拷贝和深拷贝：http://www.cnblogs.com/chenssy/p/3308489.html。

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