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程序中经常使用。并且ArrayList在内部由Array支持，了解Java中的Array和ArrayList之间的差异对于成为一名优秀的Java开发人员也至关重要。

另一方面，ArrayList是Java Collection框架中的一个类，它是作为动态数组引入的。由于数组本质上是静态的，即一旦创建后就无法更改数组的大小，因此，如果需要一个可以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面试中经常问到的问题之一，如果您正在为下一份工作做准备，那么了解这些详细信息可能真的很有用。

Java中的Array与ArrayList

最好在某些点上对比两者，这更易于理解。因此，让我们看一下可以Array与ArrayList有哪些区别吧。

1、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。因为ArrayList是一个类，所以它拥有类的所有属性，例如，您可以创建对象和调用方法，但是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，并且它长度是固定的。

2、性能

由于ArrayList基于数组，因此一定程度上两者性能相当。在某种程度上确实如此，但是由于ArrayList提供了额外的功能，因此ArrayList和数组的性能存在一些差异，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，但是如果添加新元素会触发调整大小，则添加在ArrayList中可以为O(logN)，因为这涉及在后台创建新并数组从旧数组中复制元素到新的数组。ArrayList中的内存需求也不仅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，这是因为ArrayList和wrapper类的对象元数据开销很大。

3、类型安全性

ArrayList是类型安全的，因为它支持泛型，泛型允许编译器检查ArrayList中存储的所有对象的类型正确正确。替换，但数组不支持Java中的Generic。这意味着无法进行编译时检查，但是如果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通过引发ArrayStoreException来提供运行时类型检查。

4、通用

简而言之，ArrayList比普通的数组分散更灵活，因为它是动态的。它可以在需要时自行增长，而Array布局则无法实现。ArrayList中还允许您删除Array无法实现的元素。通过删除，我们的意思不仅是将零分配给相应的索引，还意味着将其余元素向下复制一个索引，而ArrayList中会自动为您完成。

5、基础数据类型

如果您首先开始使用ArrayList，那么您将无法在ArrayList上存储基元。这是array和ArrayList之间的关键区别，因为可以提供_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中您可以使用包装器类。因此，如果您只想将int 2存储到ArrayList中，其余的操作将由自动装箱完成。顺便说一句，由于自动装箱，这种差异从Java 5开始并不明显，因为您会看到ArrayList.add(21)完全有效并且可以正常工作。

6、泛型

ArrayList 和 Array的另一个重要区别是，前者支持Generic，但者来不支持Generic。由于是协变类型的，因此可以将泛型与它们一起使用。这意味着编译器不可能在编译时检查数组的类型安全性，但他们可以验证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，您可以查看《Effective Java》中内容，在其中可以声明一个像E []这样的副本，然后使用类型转换。

7、迭代性

ArrayList提供了更多的迭代方式，即Array只能通过循环索引一一访问所有元素。例如：针对循环的增强和do-while来遍历数组，但ArrayList还可以使用Iterator和ListIterator类来遍历。

8、支持的操作

由于ArrayList在内部由数组支持，因此它公开了Array可能执行的操作，但是鉴于其动态特性，它还没有添加Array无法执行的操作，例如，您可以将元素存储在array和ArrayList中，但是只有ArrayList允许您删除元素。虽然您可以通过分配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所有元素都向下移动一级，否则它不会像删除。

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作，例如clear()和removeAll()，Array不提供该操作，但是您可以循环遍历Array并为每个索引分配null以模拟它。

9、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，即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不同，这也是ArrayList的容量。

10、维度

数组和数组列表之间的另一个显着区别是，数组可以是多维的，例如，您可以具有二维数组或三维数组，这可以表示矩阵和2D地形的非常特殊的数据结构。

Array和ArrayList之间的相似性

到目前为止，您已经看到了ArrayList和副本之间的区别，现在让我们集中讨论一些相似之处。由于ArrayList在内部使用数组，因此必然有很多相似之处，如下所示：

1、数据结构

两者都允许您将对象存储在Java中，并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，但是，如果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) 。

2、顺序

Array和AArrayList都保持将元素添加到其中的顺序。

3、搜索

您可以使用索引搜索元素，即O(1)，否则，如果未对片段进行排序，则可以使用线性搜索，这大约需要O(n)的时间，也可以在对进行进行排序后使用二进制搜索Java，这是排序+ O(logN)。

4、空值

这两个数组和ArrayList允许空值，但请记住只有对象数组允许其存储为空，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 。

5、复制

array和ArrayList都允许复制。

6、性能

ArrayList模拟数组的性能，例如，如果您知道索引，则可以进行O(1)访问，但是它具有额外的内存开销，因为它是一个对象，并且还拥有其他数据以自动调整ArrayList的大小。

7、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之间真正的区别的全部。您应该记住的最重要的区别是，Array本质上是静态的，即创建后就无法更改其大小，但是ArrayList是动态数组，如果ArrayList中的元素数大于其阈值，则可以调整自身大小。基于这种差异，如果预先知道大小并确定它不会改变，则应该使用数组作为数据结构来存储对象；如果不确定，则只需使用ArrayList。

“不积跬步，无以至千里”，希望未来的你能：有梦为马随处可栖！加油，少年！

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