首先我們要明白java中的集合Collection,List,ArrayList之間的關(guān)系:

ArrayList是具體的實現(xiàn)類,實現(xiàn)了List接口

List是接口,繼承了Collection接口

List繼承了Collection接口? ?但是List是可以重復(fù)的并且有序的集合 Collection是不可重復(fù)且無序的

這里我們先講一下List集合:

List接口不能被構(gòu)造 也就是我們說的不能創(chuàng)建實例對象 但是我們可以像下面那樣為List接口創(chuàng)建一個指向自己的對象引用 而ArrayList實現(xiàn)類的實例對象就在這充當了這個指向List接口的對象引用 這也是多態(tài)的一種:

List list = new ArrayList();

那么現(xiàn)在問題來了

為什么要用 List list = new ArrayList()? 而不用 ArrayList alist = new ArrayList()呢?

問題就在于List接口有多個實現(xiàn)類? 現(xiàn)在你用的是ArrayList? 也許哪一天你需要換成其它的實現(xiàn)類 如?LinkedList或者Vector等等 這時你只要改變這一行就行了:

List list = new LinkedList();　　 其它使用了list地方的代碼根本不需要改動

假設(shè)你開始用ArrayList alist = new ArrayList()? 那需要改的地方就很多了? 特別是如果你使用了ArrayList實現(xiàn)類特有的方法和屬性。

這樣的好處也是為了代碼的可維護性 可復(fù)用性 可擴展性以及靈活性 再者就是這符合了里氏代換原則和開閉原則

言歸正傳 我們下面說一下 集合的長度為什么是不固定的

我們知道集合的底層其實也是用數(shù)組實現(xiàn)的 那么為什么定義集合的時候 是不需要給出size的 而數(shù)組在定義的時候就需要給出長度?

首先我們分析一下ArrayList的無參構(gòu)造方法:

/*** Constructs an empty list with an initial capacity of ten.*/

publicArrayList() {super();this.elementData =EMPTY_ELEMENTDATA;

}/*** 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;

我們發(fā)現(xiàn)無參的構(gòu)造方法里面　this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;? 相當于給集合了一個空的數(shù)組 而且上面代碼紫色部分說在第一次給集合添加元素的時候 會把?DEFAULT_CAPACITY 也就是10設(shè)置成數(shù)組長度

那么我們通過ArrayList中的add方法看一看是否是這樣子:

/*** The size of the ArrayList (the number of elements it contains).

*

*@serial

*/

private intsize;/*** Appends the specified element to the end of this list.

*

*@parame element to be appended to this list

*@returntrue (as specified by {@linkCollection#add})*/

public booleanadd(E e) {

ensureCapacityInternal(size+ 1); //Increments modCount!!

elementData[size++] =e;return true;

}private void ensureCapacityInternal(intminCapacity) {

//這里elementData==EMPTY_ELEMENTDATA 也就是上面無參構(gòu)造方法里的的賦值, 所以這里的判斷可以理解為是否是第一次添加元素時調(diào)用此方法if (elementData ==EMPTY_ELEMENTDATA) {//如果是第一次添加元素 minCapacity應(yīng)該為0+1 所以這里把DEFAULT_CAPACITY也就是10賦值給minCapacity

minCapacity =Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);

}

ensureExplicitCapacity(minCapacity);

}private void ensureExplicitCapacity(intminCapacity) {

modCount++;//overflow-conscious code//這里判斷新添加一個元素以后 長度是否大于當前數(shù)組 如果大于則給數(shù)組擴容

//如果是第一次添加元素 肯定是true 然后把10傳到grow方法中去

if (minCapacity - elementData.length > 0)

grow(minCapacity);

}/*** Increases the capacity to ensure that it can hold at least the

* number of elements specified by the minimum capacity argument.

*

*@paramminCapacity the desired minimum capacity*/

private void grow(intminCapacity) {//overflow-conscious code

int oldCapacity =elementData.length;//這里是給擴容后的數(shù)組定義的長度

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

//如果是第一次添加元素 new肯定是小于min的 所以把10賦給newCapacity 用來創(chuàng)建長度為10的新數(shù)組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://把原來的數(shù)組copy到新數(shù)組中 如果是第一次add 則創(chuàng)建了一個長度為10的數(shù)組

elementData =Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

}private static int hugeCapacity(intminCapacity) {if (minCapacity < 0) //overflow

throw newOutOfMemoryError();return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :

MAX_ARRAY_SIZE;

}

通過上面的代碼 我們可以發(fā)現(xiàn):

在第一次給集合添加元素的時候 的確會通過add方法及方法內(nèi)調(diào)用的其他方法 創(chuàng)建一個長度為10的數(shù)組

并且以后每次add的時候 都會先判斷一下 size+1是否超過了數(shù)組的長度 如果超過了長度就重新定義一個長度??int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);的數(shù)組 然后把舊數(shù)組復(fù)制到新創(chuàng)建的數(shù)組中返回

解釋一下?int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);? ??(oldCapacity >> 1)的意思是oldCapacity轉(zhuǎn)換成2進制然后右移一位 也就是oldCapacity /2

綜上所述 第一次給集合添加元素的時候 集合中數(shù)組的長度會被設(shè)置成10? ?每次數(shù)組元素滿了以后 重新給數(shù)組設(shè)置的長度為? 原數(shù)組長度+(原數(shù)組長度/2) (這里跟C#不同,C#中是初始長度為4 新數(shù)組長度=原數(shù)組長度*2)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java 数组长度 可变_java基础之集合长度可变的实现原理的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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