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Java集合详解8:Java集合类细节精讲

Harries Blog™ 13 阅读

今天我们来探索一下 Java集合 类中的一些技术细节。主要是对一些比较容易被遗漏和误解的知识点做一些讲解和补充。可能不全面,还请谅解。

本文参考: http ://cmsblogs.com/? cat =5

具体 代码 在我的 GitHub 中可以找到

https :// git hub.com/h2pl/MyTech

文章 首发于我的个人 博客

https://h2pl.github.io/2018/05/13/collection8

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初始容量

集合是我们在Java编程中使用非常广泛的,它就像大海,海纳百川,像万能容器,盛装 万物 ,而且这个大海,万能容器还可以无限变大(如果条件允许)。当这个海、容器的量变得非常大的时候,它的初始容量就会显得很重要了,因为挖海、扩容是需要消耗大量的人力物力财力的。

同样的道理, Collection 的初始容量也显得异常重要。所以:对于已知的情景,请为集合指定初始容量。

public static void main(String[] args) {
    StudentVO student = null;
    long begin1 = System.currentTimeMillis();
    List<StudentVO> list1 = new ArrayList<>();
    for(int i = 0 ; i < 1000000; i++){
        student = new StudentVO(i,"chenssy_"+i,i);
        list1.add(student);
    }
    long end1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("list1 time:" + (end1 - begin1));

    long begin2 = System.currentTimeMillis();
    List<StudentVO> list2 = new ArrayList<>(1000000);
    for(int i = 0 ; i < 1000000; i++){
        student = new StudentVO(i,"chenssy_"+i,i);
        list2.add(student);
    }
    long end2 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("list2 time:" + (end2 - begin2));
}

上面代码两个list都是插入1000000条 数据 ,只不过list1没有没有申请初始化容量,而list2初始化容量1000000。那运行结果如下:

list1 time:1638
list2 time:921

从上面的运行结果我们可以看出list2的速度是list1的两倍左右。在前面LZ就提过,ArrayList的扩容机制是比较消耗资源的。我们先看ArrayList的add方法:

public boolean add(E e) {  
        ensureCapacity(size + 1);   
        elementData[size++] = e;  
        return true;  
    }  

public void ensureCapacity(int minCapacity) {  
    modCount++;         //修改计数器
    int oldCapacity = elementData.length;    
    //当前需要的长度超过了数组长度,进行扩容处理
    if (minCapacity > oldCapacity) {  
        Object oldData[] = elementData;  
        //新的容量 = 旧容量 * 1.5 + 1
        int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;  
            if (newCapacity < minCapacity)  
                newCapacity = minCapacity;  
      //数组拷贝,生成新的数组 
      elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);  
    }  
}

ArrayList每次新增一个元素,就会检测ArrayList的当前容量是否已经到达临界点,如果到达临界点则会扩容1.5倍。然而ArrayList的扩容以及数组的拷贝生成新的数组是相当耗资源的。所以若我们事先已知集合的使用场景,知道集合的大概范围,我们最好是指定初始化容量,这样对资源的利用会更加好,尤其是 大数据 量的前提下,效率的提升和资源的利用会显得更加具有优势。

asList的缺陷

在实际 开发 过程中我们经常使用asList讲数组转换为List,这个方法使用起来非常方便,但是asList方法存在几个缺陷:

避免使用基本数据类型数组转换为列表

使用8个基本类型数组转换为列表时会存在一个比较有味的缺陷。先看如下程序:

public static void main(String[] args) {
        int[] ints = {1,2,3,4,5};
        List list = Arrays.asList(ints);
        System.out.println("list'size:" + list.size());
    }
------------------------------------
outPut:
list'size:1

程序的运行结果并没有像我们预期的那样是5而是逆天的1,这是什么情况?先看 源码

public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

asList接受的 参数 是一个泛型的变长参数,我们知道基本数据类型是无法发型化的,也就是说8个基本类型是无法作为asList的参数的, 要想作为泛型参数就必须使用其所对应的包装类型。但是这个这个 实例 中为什么没有出错呢?

因为该实例是将int类型的数组当做其参数,而在Java中数组是一个对象,它是可以泛型化的。所以该例子是不会产生错误的。既然例子是将整个int类型的数组当做泛型参数,那么经过asList转换就只有一个int 的列表了。如下:

public static void main(String[] args) {
    int[] ints = {1,2,3,4,5};
    List list = Arrays.asList(ints);
    System.out.println("list 的类型:" + list.get(0).getClass());
    System.out.println("list.get(0) == ints:" + list.get(0).equals(ints));
}

outPut:

list 的类型:class [I

list.get(0) == ints:true

从这个运行结果我们可以充分证明list里面的元素就是int数组。弄清楚这点了,那么修改方法也就一目了然了:将int 改变为Integer。

public static void main(String[] args) {
        Integer[] ints = {1,2,3,4,5};
        List list = Arrays.asList(ints);
        System.out.println("list'size:" + list.size());
        System.out.println("list.get(0) 的类型:" + list.get(0).getClass());
        System.out.println("list.get(0) == ints[0]:" + list.get(0).equals(ints[0]));
    }
----------------------------------------
outPut:
list'size:5
list.get(0) 的类型:class java.lang.Integer
list.get(0) == ints[0]:true

asList产生的列表不可操作

对于上面的实例我们再做一个小小的修改:

public static void main(String[] args) {
        Integer[] ints = {1,2,3,4,5};
        List list = Arrays.asList(ints);
        list.add(6);
    }

该实例就是讲ints通过asList转换为list 类别,然后再通过add方法加一个元素,这个实例简单的不能再简单了,但是运行结果呢?打出我们所料:

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(Unknown Source)
    at java.util.AbstractList.add(Unknown Source)
    at com.chenssy.test.arrayList.AsListTest.main(AsListTest.java:10)

运行结果尽然抛出UnsupportedOperationException异常,该异常表示list不支持add方法。这就让我们郁闷了,list怎么可能不支持add方法呢?难道jdk脑袋堵塞了?我们再看asList的源码:

public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

asList接受参数后,直接new 一个ArrayList,到这里看应该是没有错误的啊?别急,再往下看:

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements RandomAccess, java.io.Serializable{
        private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
        private final E[] a;

        ArrayList(E[] array) {
            if (array==null)
                throw new NullPointerException();
            a = array;
        }
        //.................
    }

这是ArrayList的源码,从这里我们可以看出,此ArrayList不是java.util.ArrayList,他是Arrays的内部类。

该内部类提供了size、toArray、get、set、indexOf、contains方法,而像add、remove等改变list结果的方法从AbstractList父类继承过来,同时这些方法也比较奇葩,它直接抛出UnsupportedOperationException异常:

public boolean add(E e) {
        add(size(), e);
        return true;
    }

    public E set(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public void add(int index, E element) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    public E remove(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

通过这些代码可以看出asList返回的列表只不过是一个披着list的外衣,它并没有list的基本特性(变长)。该list是一个长度不可变的列表,传入参数的数组有多长,其返回的列表就只能是多长。所以::不要试图改变asList返回的列表,否则你会自食苦果。

subList的缺陷

我们经常使用subString方法来对String对象进行分割处理,同时我们也可以使用subList、subMap、subSet来对List、Map、Set进行分割处理,但是这个分割存在某些瑕疵。

subList返回仅仅只是一个视图

首先我们先看如下实例:

public static void main(String[] args) {

List
list1 = new ArrayList
作者:Harries Blog™
追心中的海,逐世界的梦
原文地址:Java集合详解8:Java集合类细节精讲, 感谢原作者分享。

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