Java中Array与ArrayList的10个区别

Array和ArrayList都是Java中两个重要的数据结构，在Java程序中常用。而且ArrayList在内部由Array支持，了解Java中的Array和ArrayList之间的差别对于成为一名优秀的Java开发人员也相当重要。

另外一方面 ，ArrayList是Java Collection框架中的一个类，它是做为动态数组引入的。因为数组本质上是静态的，即一旦建立后就没法更改数组的大小，所以，若是须要一个能够调整自身大小的数组，则应使用ArrayList。这是Array和ArrayList之间的根本区别。

它也是Java面试中常常问到的问题之一，若是您正在为下一份工做作准备，那么了解这些详细信息可能真的颇有用。

Java中的Array与ArrayList

最好在某些点上对比二者，这更易于理解。所以，让咱们看一下能够Array与ArrayList有哪些区别吧。

一、Implementation

数组是基础编程组件或数据结构，但ArrayList是Java Collections框架(一个API)中的类。实际上，ArrayList是使用Java中的数组在内部实现的。由于ArrayList是一个类，因此它拥有类的全部属性，例如，您能够建立对象和调用方法，可是Array是Java中的对象，它不提供任何方法。它只提供一个公开的length属性来为您提供数组的长度，而且它长度是固定的。

二、性能

因为ArrayList基于数组，所以必定程度上二者性能至关。在某种程度上确实如此，可是因为ArrayList提供了额外的功能，所以ArrayList和数组的性能存在一些差别，主要是在内存使用和CPU时间方面。对于基于索引的访问，ArrayList和array均提供O(1)性能，可是若是添加新元素会触发调整大小，则添加在ArrayList中能够为O(logN)，由于这涉及在后台建立新并数组从旧数组中复制元素到新的数组。ArrayList中的内存需求也不只仅是用于存储相同数量对象的数组，例如int[]与ArrayList中相比，int[] 存储20个INT变量所需的内存更少，这是由于ArrayList和wrapper类的对象元数据开销很大。

三、类型安全性

ArrayList是类型安全的，由于它支持泛型，泛型容许编译器检查ArrayList中存储的全部对象的类型正确正确。替换，但数组不支持Java中的Generic。这意味着没法进行编译时检查，可是若是您尝试将不正确的对象存储到数组中(例如：将字符串存储到int数组中)，则array经过引起ArrayStoreException来提供运行时类型检查。

四、通用

简而言之，ArrayList比普通的数组分散更灵活，由于它是动态的。它能够在须要时自行增加，而Array布局则没法实现。ArrayList中还容许您删除Array没法实现的元素。经过删除，咱们的意思不只是将零分配给相应的索引，还意味着将其他元素向下复制一个索引，而ArrayList中会自动为您完成。

五、基础数据类型

若是您首先开始使用ArrayList，那么您将没法在ArrayList上存储基元。这是array和ArrayList之间的关键区别，由于能够提供_存储基本类型和对象_。例如，int []数字有效，但int的ArrayList无效。您如何处理这个问题？假设您想将int原语存储到ArrayList中，那又如何呢？好了，在Java中您可使用包装器类。所以，若是您只想将int 2存储到ArrayList中，其他的操做将由自动装箱完成。顺便说一句，因为自动装箱，这种差别从Java 5开始并不明显，由于您会看到ArrayList.add(21)彻底有效而且能够正常工做。

六、泛型

ArrayList 和 Array的另外一个重要区别是，前者支持Generic，但者来不支持Generic。因为是协变类型的，所以能够将泛型与它们一块儿使用。这意味着编译器不可能在编译时检查数组的类型安全性，但他们能够验证Array的类型安全性。那么在用Java编写类型安全的类时如何处理这个问题呢？好了，您能够查看《Effective Java》中内容，在其中能够声明一个像E []这样的副本，而后使用类型转换。

七、迭代性

ArrayList提供了更多的迭代方式，即Array只能经过循环索引一一访问全部元素。例如：针对循环的加强和do-while来遍历数组，但ArrayList还可使用Iterator和ListIterator类来遍历。

八、支持的操做

因为ArrayList在内部由数组支持，所以它公开了Array可能执行的操做，可是鉴于其动态特性，它尚未添加Array没法执行的操做，例如，您能够将元素存储在array和ArrayList中，可是只有ArrayList容许您删除元素。虽然您能够经过分配null使用数组来模拟到相应的索引，除非将多个中间该索引上方的全部元素都向下移动一级，不然它不会像删除。

ArrayList和Array都提供了检索元素的方法，例如ArrayList的get()方法使用索引从数组中获取元素，例如，Array[0]将返回第一个元素
。ArrayList还提供了清除和重用的操做，例如clear()和removeAll()，Array不提供该操做，可是您能够循环遍历Array并为每一个索引分配null以模拟它。

九、size()与length

数组仅提供一个length属性，该属性告诉您数组中的插槽数，便可以存储多少个元素，它不提供任何方法来找出已填充的元素数和多少个插槽为空，即元素。尽管ArrayList确实提供了size()方法，该方法告诉给定时间点存储在ArrayList中的对象数量。size()始终与length不一样，这也是ArrayList的容量。

十、维度

数组和数组列表之间的另外一个显着区别是，数组能够是多维的，例如，您能够具备二维数组或三维数组，这能够表示矩阵和2D地形的很是特殊的数据结构。

Array和ArrayList之间的类似性

到目前为止，您已经看到了ArrayList和副本之间的区别，如今让咱们集中讨论一些类似之处。因为ArrayList在内部使用数组，所以必然有不少类似之处，以下所示：

一、数据结构

二者都容许您将对象存储在Java中，而且彼此都是基于索引的数据结构，可提供O(1)性能来检索元素，可是，若是对进行了排序和使用了二进制搜索算法，则没有索引的搜索仍然是LOG(N) 。

二、顺序

Array和AArrayList都保持将元素添加到其中的顺序。

三、搜索

您可使用索引搜索元素，即O(1)，不然，若是未对片断进行排序，则可使用线性搜索，这大约须要O(n)的时间，也能够在对进行进行排序后使用二进制搜索Java，这是排序+ O(logN)。

四、空值

这两个数组和ArrayList容许空值，但请记住只有对象数组容许其存储为空，原始类型不能为空，原始类型为使用默认值。例如：int类型的0与 boolean类型的false 。

五、复制

array和ArrayList都容许复制。

六、性能

ArrayList模拟数组的性能，例如，若是您知道索引，则能够进行O(1)访问，可是它具备额外的内存开销，由于它是一个对象，而且还拥有其余数据以自动调整ArrayList的大小。

七、从零开始的索引

array和ArrayList都有从零开始的索引，即第一个元素从第零个索引开始。

这就是Java中数组与ArrayList之间真正的区别的所有。您应该记住的最重要的区别是，Array本质上是静态的，即建立后就没法更改其大小，可是ArrayList是动态数组，若是ArrayList中的元素数大于其阈值，则能够调整自身大小。基于这种差别，若是预先知道大小并肯定它不会改变，则应该使用数组做为数据结构来存储对象；若是不肯定，则只需使用ArrayList。

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