JAVA ArrayList深度解析与实战示例

"这篇文章深入介绍了JAVA ArrayList，涵盖了ArrayList的基本概念、源码分析、遍历方法以及toArray()方法可能抛出的异常。同时，文中还提供了实际的ArrayList使用示例，帮助读者更好地理解和应用ArrayList。" 在Java编程语言中，ArrayList是集合框架中的一种重要数据结构，它是一个基于数组实现的列表。ArrayList继承自AbstractList，并实现了List、RandomAccess、Cloneable和Serializable接口。这使得ArrayList具备了动态扩展、高效随机访问、可克隆和序列化等特性。 1. ArrayList的特性 - 动态数组：ArrayList内部维护了一个Object类型的数组，可以随着元素的增加自动调整大小。 - 随机访问：由于实现了RandomAccess接口，ArrayList允许通过索引快速访问列表中的元素，具有O(1)的时间复杂度。 - 非线程安全：ArrayList的操作不是线程安全的，如果需要在多线程环境下使用，应考虑使用Vector或CopyOnWriteArrayList。 2. 构造函数 - 默认构造函数：创建一个空的ArrayList，初始容量为10。 - 带容量参数的构造函数：指定初始容量，避免频繁扩容。 - 从Collection构造：根据给定的Collection初始化ArrayList，将Collection的所有元素添加到新列表中。 3. ArrayList的主要API - `add(E object)`: 向ArrayList末尾添加一个元素，返回true表示成功。 - `add(int index, E element)`: 在指定位置插入元素，其他元素后移。 - `remove(int index)`: 删除指定索引处的元素，返回被删除的元素。 - `get(int index)`: 返回指定索引处的元素。 - `set(int index, E element)`: 替换指定索引处的元素。 - `size()`: 返回ArrayList中元素的数量。 - `clear()`: 删除所有元素，使列表变为空。 - `indexOf(Object o)`: 查找指定元素的第一个出现位置，找不到则返回-1。 - `contains(Object o)`: 检查列表是否包含指定元素，返回布尔值。 - `toArray()`: 将ArrayList转换为数组，可能会抛出`ArrayStoreException`，当尝试将ArrayList中的元素类型与目标数组不兼容时。 4. 遍历ArrayList - 使用for-each循环：`for (E e : list) { ... }`，简洁且易于理解。 - 使用迭代器（Iterator）：`Iterator<E> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { E e = it.next(); ... }`，适用于需要在遍历时进行删除操作的情况。 5. ArrayList与toArray()异常 当调用`toArray()`时，如果目标数组的类型与ArrayList中的元素类型不匹配，就会抛出`ArrayStoreException`。因此，在转换前需要确保目标数组类型能容纳ArrayList中的元素。 6. 示例代码 ```java ArrayList<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Apple"); list.add("Banana"); list.add("Cherry"); for (String fruit : list) { System.out.println(fruit); } String[] array = new String[list.size()]; list.toArray(array); Iterator<String> iter = list.iterator(); while (iter.hasNext()) { String fruit = iter.next(); if ("Banana".equals(fruit)) { iter.remove(); } } ``` ArrayList是Java集合框架中的重要组件，提供了灵活且高效的元素存储和访问。了解其工作原理和常用API对于编写高性能的Java程序至关重要。在实际开发中，根据需求选择合适的数据结构，如单线程场景下ArrayList，多线程场景下考虑Vector或CopyOnWriteArrayList，是优化程序性能的关键。