Java集合框架怎样避免ArrayList的扩容性能损耗_Java集合框架动态数组的优化教程

最直接有效避免arraylist扩容性能损耗的方法是预先设置合适的初始容量。1. 当能预估元素数量时，在创建arraylist时传入该数值，如new arraylist<>(1000)，可显著减少或避免内部数组复制；2. 扩容性能损耗源于数组复制操作，每次扩容需创建新数组并复制旧元素，耗时随数据量增大而增加；3. 选择初始容量应基于已知大小或合理估算，优先宁大勿小，并可利用new arraylist<>(sourcecollection)方式从源集合初始化；4. 其他优化策略包括：使用ensurecapacity()提前预留空间，用trimtosize()释放多余内存，以及根据场景选用更适合的集合类型如linkedlist或copyonwritearraylist，以提升整体性能。通过合理设置容量和选择合适数据结构，可有效降低arraylist的性能开销。

Java集合框架中，要有效避免

ArrayList

ArrayList

解决方案

ArrayList

ArrayList

要规避这种损耗，我们可以在初始化

ArrayList

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List<String> myList = new ArrayList<>(1000);

这样，

myList

为什么ArrayList扩容会带来性能损耗？

说白了，

ArrayList

System.arraycopy()

Arrays.copyOf()

想象一下，如果你有一个包含了数百万元素的

ArrayList

ArrayList

如何选择合适的初始容量？

选择合适的初始容量，其实是一门艺术，因为它很少能做到“完美”，更多的是一种权衡。最理想的情况是你精确知道最终的元素数量，比如从数据库查询结果集的大小，或者从文件读取的行数。这时候，直接用

new ArrayList<>(knownSize)

但现实往往是，你可能只有一个大概的范围。在这种情况下，我通常会遵循“宁可稍微大一点，也别太小”的原则。比如，如果你估计会有50到100个元素，那么初始容量设为100或者120，通常是个不错的选择。过小的初始容量会导致频繁扩容，而过大的初始容量则会浪费内存。不过，现代JVM的垃圾回收器对未使用的内存处理得很好，适度的内存浪费通常比频繁扩容带来的CPU开销更容易接受。

另外，如果你的

ArrayList

addAll()

ArrayList

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List<String> sourceList = ...;

List<String> targetList = new ArrayList<>(sourceList);

这样，

targetList

sourceList

除了初始容量，还有哪些优化策略？

除了在初始化时设定容量，我们还有一些其他方法可以在特定场景下对

ArrayList

1. ensureCapacity(int minCapacity)

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   ： 当你预计在不久的将来会向

   ArrayList

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   中添加大量元素，但又无法在初始化时确定总数时，

   ensureCapacity()

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   方法就派上用场了。它允许你手动增加

   ArrayList

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   的内部容量，以容纳指定数量的元素，从而避免在后续添加过程中频繁扩容。比如，你正在处理一个流式数据，每隔一段时间会接收到一批数据，你可以在处理这批数据前调用

   ensureCapacity()

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   ，提前预留空间。

   myList.ensureCapacity(myList.size() + batchSize);

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   这就像是提前给你的行李箱换个更大的，而不是每次装满一点就换一次。

2. trimToSize()

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   ： 这个方法是扩容的“逆操作”。如果你创建了一个容量很大的

   ArrayList

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   ，但最终只添加了少量元素，或者在某个阶段后，你确定不会再向列表中添加元素了（比如，列表已经构建完成，现在主要用于读取），那么可以调用

   trimToSize()

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   。它会将

   ArrayList

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   的内部数组容量调整为当前实际元素数量的大小，从而释放多余的内存空间。

   myList.trimToSize();

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   这个操作在内存敏感的应用中特别有用。比如，一个临时的

   ArrayList

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   在完成其使命后，如果它被长期持有，调用

   trimToSize()

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   可以避免不必要的内存占用。当然，这个操作本身也涉及一次数组复制，所以它并非没有成本，需要权衡。

3. 考虑替代集合类型：

   ArrayList

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   虽然用途广泛，但它并非万能。如果你的应用场景涉及大量的随机插入和删除操作（特别是列表头部或中部），那么

   LinkedList

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   可能更适合，因为它基于链表结构，插入删除效率更高（O(1)），尽管随机访问效率较低（O(n)）。如果你的列表需要线程安全，并且读操作远多于写操作，可以考虑

   CopyOnWriteArrayList

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   ，但它的写操作开销会非常大。深入理解不同集合类型的底层实现和适用场景，是写出高性能Java代码的关键。有时候，选择一个更匹配数据操作模式的集合，比在

   ArrayList

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   上做各种微调来得更有效。

以上就是Java集合框架怎样避免ArrayList的扩容性能损耗_Java集合框架动态数组的优化教程的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！