Java提高篇（三五）-----Java集合细节（一）：请为集合指定初始容量

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：

一、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：

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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。

[java]
view plaincopyprint?

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

>>>>>>Java细节（2.1）：在使用asList时不要将基本数据类型当做参数。

二、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：

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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:

[java]
view plaincopyprint?

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;
}
//.................
}

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。

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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：

[java]
view plaincopyprint?

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。