Java中Array和ArrayList之间的9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。即使ArrayList在内部由数组支持，了解Java中的数组和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。如果您知道相似点和不同点，则可以明智地决定何时在AraryList上使用数组，反之亦然。

在本文中，我将帮助您了解不同之处。如果您来自C或C ++背景，那么您已经知道数组是编程世界中最有用的数据结构之一。它为基于索引的搜索提供O（1）性能，并且是存储数据的基本方式之一。

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。这是数组和ArrayList之间的根本区别。

Java中的Array vs ArrayList

最好在某些点上比较两件事，这将使差异易于理解。因此，让我们看看可以在Java中将数组与ArrayList进行比较的几点

1.实施

数组是本机编程组件或数据结构，但ArrayList是Java Collections框架（API）中的类。实际上， ArrayList是使用array在内部实现的。由于ArrayList是一个类，因此它拥有一个类的所有属性，例如，您可以创建对象和调用方法，但是即使数组是Java中的对象，它也不提供任何方法。它只是公开一个length属性来为您提供数组的长度，它是恒定的。

2.表现

由于ArrayList基于数组，因此您将假定它提供与数组相同的性能。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和数组之间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都提供O（1）性能，但是如果添加新元素会触发调整大小，则add在ArrayList中可以为O（logN） ，因为它涉及在后台创建新数组并从旧数组中复制元素到新的数组。 ArrayList的内存需求还不止一个用于存储相同数量对象的数组，例如，由于ArrayList和wrapper类的对象元数据开销较大，因此int[]会比ArrayList占用更少的内存来存储20个int变量。

3.类型安全

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是否正确。另一方面，数组不支持Generics 。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String存储到int数组中），则array通过抛出ArrayStoreException来提供运行时类型检查。

4.灵活性

灵活性是分隔array和ArrayList的最重要的事情。简而言之，ArrayList比普通的本地数组更灵活，因为它是动态的。它可以在需要时自行增长，而本机阵列则无法实现。 ArrayList还允许您删除本机数组无法实现的元素。通过删除，我们的意思不仅是将null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会自动为您执行此操作。您可以在我的文章clear（）和removeAll（）之间的区别中了解有关从ArayList删除对象的更多信息。

5.原语

如果您首先开始使用ArrayList，那么您将意识到您无法在ArrayList上存储基元。这是array和ArrayList之间的主要区别，因为array允许存储基元和object 。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，您可以使用包装器类。这是在Java中引入包装器类的原因之一。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和数组之间的另一个重要区别是，前者支持Generic，而后者不支持Generic。由于数组是协变类型的，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，您可以使用有效Java中显示的技术，在其中可以声明一个像E[]这样的数组，然后使用类型转换。

7.迭代

ArrayList提供了更多的迭代方式，即与数组相比一一访问所有元素。您只能使用循环，例如for，while，for循环的增强和do-while来遍历数组，但也可以使用Iterator和ListIterator类来遍历ArrayList。请参阅此处以了解在Java中迭代ArrayList的不同方法。

8.支持的运营

由于ArrayList在内部由数组支持，因此它公开了数组可能执行的操作，但鉴于其动态性质，它还添加了本机数组无法执行的操作，例如，您可以在array和ArrayList中存储元素，但只有ArrayList允许您删除一个元素。尽管您可以通过将null分配给相应的索引来模拟数组，但是除非您也将数组中该索引上方的所有元素都向下移动一级，否则它不会像remove。

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， version[0]将返回第一个元素。

ArrayList还提供清除和重用的操作，例如clear()和removeAll() ，数组不提供该操作，但是您可以循环访问Array并为每个索引分配null来模拟它。

9. Size（）与长度

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（）始终与长度不同，这也是ArrayList的容量。如果您想了解更多信息，建议您阅读ArrayList文章中的size（）和length之间的区别。

10.尺寸

数组和ArrayList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，这使其成为表示矩阵和2D地形的非常特殊的数据结构。另一方面，ArrayList不允许您指定尺寸。请参阅本教程，以了解有关如何在Java中使用多维数组的更多信息。

这是一张很好的幻灯片，突出显示了Java中Array和ArrayList之间的所有重要区别：

Java中Array与ArrayList之间的区别

Array和ArrayList之间的相似之处

到目前为止，您已经看到了ArrayList和数组之间的区别，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

两者都允许您使用Java存储对象，并且两者都是基于索引的数据结构，可提供O（1）性能来检索元素，但是如果对数组进行了排序并且使用了二进制搜索，则没有索引的搜索仍然是log(N) 算法。

2.订购

array和ArrayList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，如果数组未排序，则可以使用线性搜索，这大约需要O(n)时间，也可以在Java中对数组进行排序后使用二进制搜索，这正在排序+ O（logN）。

4.空值

array和ArrayList都允许空值，但请记住只有对象数组才允许空基元数组，它们不存储基元类型的默认值，例如int为零，布尔false 。

5.重复

array和ArrayList都允许重复。这也是编写程序以从数组中找出重复项的常见的基于数组的编码问题之一。

6.表现

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。

7.零基索引

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

您应该记住的最重要的区别是，数组本质上是静态的，即创建后就无法更改其大小，但是ArrayList是动态数组，如果ArrayList中的元素数大于调整大小阈值，则可以调整自身大小。基于这种差异，如果事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。