Question

当我用巨大的计算任务调试程序的性能时，我发现大多数时候向大ArrayList添加元素是通过添加1个元素来实现的。谁能解释为什么会发生这样的事情？

import java.util.ArrayList;

public class MainArr {
    ArrayList<Integer> normalList = new ArrayList<Integer>();

    public static void main(String[] args) {
        MainArr m = new MainArr();
        m.addElements();
    }

    public void addElements() {
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        for (int j = 0; j < 20000000; j++) {
            long addTime = System.currentTimeMillis();
            this.normalList.add(j);
            if (System.currentTimeMillis() - addTime > 50) {
                System.out.println("slow index-" + j + " - time:" + (System.currentTimeMillis() - addTime));
            }
        }
        System.out.println("End after:" + (System.currentTimeMillis() - startTime));
    }
}

输出（总是相同的索引和时间）：

slow index-4102267 - time:1184
slow index-6758091 - time:1444
slow index-12459620 - time:3124
slow index-14738741 - time:166
End after:6651

Answer 1

From the documentation：

每个ArrayList实例都有一个容量。容量是用于存储列表中元素的数组的大小。它始终至少与列表大小一样大。当元素添加到ArrayList时，其容量会自动增加。除了添加元素具有恒定的摊销时间成本这一事实之外，未指定增长政策的细节。

因此，在引擎盖下，ArrayList是一个固定大小的数组，当它变满时会被复制并替换。因此，slow index标记ArrayList处发生的事情是ArrayList必须重新分配新的内部数组并将旧数组复制到新数组中。

如果你想加速，并且你大致知道ArrayList<Integer> normalList = new ArrayList<>(20000000);的大小（如你的例子中所示），请使用ArrayList constructor来指定初始数组大小。

ArrayList

编辑 - 新答案：

通过上述答案，我获得了与@MichalLis相同的表现，所以我做了一些研究，我找到了不同的答案。

如果您使用示例代码并将int[]替换为普通的End after:2263数组，则程序会吐出：

int[]

然后我用Integer[]数组替换了slow index-4022087 - time:2012 slow index-8150728 - time:948 slow index-14442110 - time:4886 End after:10309数组，得到了这个：

ArrayList

事实证明，由于int实际上无法使用Integer并且必须使用int，因此创建新对象会对性能产生影响。 Integer s远远快于int[] s，因为前者是主要类型，而后者是包装对象。

如果您希望ArrayList的性能优势与ArrayList的调整大小有关，则您始终可以专门为int实现自己的public class IntArrayList { int[] array = new int[10]; int size = 0; public int get(int index){ return array[index]; } public void add(int value){ if(size == array.length){ resizeArray(); } array[size] = value; size++; } private void resizeArray(){ int[] newArray = new int[array.length * 2]; for(int i=0; i<array.length; i++){ newArray[i] = array[i]; } array = newArray; } public void set(int index, int value){ array[index] = value; } public int size(){ return size; } public void remove(int index){ for(int i=index; i<size-2; i++){ array[i] = array[i+1]; } size--; } }类。< / p>

IntArrayList

这不是一个非常强大的实现，但它是一个起点。

使用上述End after:2315实施输出OP代码：

Site

Answer 2

我认为这是因为ArrayList不时增长以容纳更多元素。例如：如果数组列表中的数组的初始大小为8，那么在添加第9个元素时，将创建增大大小的新数组，并将旧数组复制到该数组。当元素数量变得太大时，该步骤开始消耗时间。为防止这种情况，您应该使用LinkedList＆lt;＆gt;而不是ArrayList＆lt;＆gt;。

List<Integer> myHugeList = new LinkedList<Integer>();

但如果您的代码需要ArrayList＆lt;＆gt;由于索引查找的要求，您应该通过提供列表的预期最终大小来初始化您的ArrayList。

List<Integer> myHugeList = new ArrayList<Integer>(expectedSizeInInt);

Answer 3

我发现大部分时间都要添加元素通过添加1个元素来获取ArrayList。

我应该怀疑你的想法。您使用20,000,000（2000百万）个数字将它们添加到ArrayList中，并尝试在代码中间记录时间。让我们检查您的代码，看看会发生什么：

for (int j = 0; j < 20000000; j++) {
            long addTime = System.currentTimeMillis();

此处的addTime等于所有这些步骤所消耗的时间：

j比较j < 20000000然后j++，最后计算System.currentTimeMillis()

您尚未逐一获取每项操作的时间，而是总和

然后我们有：

this.normalList.add(j);
            if (System.currentTimeMillis() - addTime > 50) {
                System.out.println("slow index-" + j + " - time:" + (System.currentTimeMillis() - addTime));
            }

所以，再次将j添加到数组中，并考虑时间如果它比那些 50

再次获得的是插入数组，比较和减法的总和。

由于您没有在代码中独立获得任何给定操作的时间，因此结论可能不正确。

重要的：

因为你已经在你的代码中创建了一个if (System.currentTimeMillis() - addTime > 50)，这意味着，对于某些插入操作，你可能不满足条件。因此，本研究中遗漏的一个因素是您成功完成此病症的次数是多少次？

此外，您如何知道操作系统是否在您的流程中没有中断？

此外，您如何知道操作系统是否还没有阻止您的java进程将其资源提供给另一个进程？

Answer 4

首先，你必须看看你做了哪些更多的任务。如果您主要修改列表，那么您应该使用 LinkedList ，而不是像 ArrayList 那样进行大小调整。如果您正在执行随机访问操作indexOf（..），get（index）等，那么您应该使用ArrayList。

您还可以通过给出初始大小来调整 ArrayList。

顺便说一下，似乎有一个名为 Brownies Collections 的第三方库，它在一个名为 GapList 。

http://www.magicwerk.org/page-collections-overview.html

GapList结合了ArrayList和LinkedList的优势。它是   实现通过索引提供对元素的有效随机访问   （如ArrayList所做的那样）并同时有效地添加和删除   元素来回开始和结束（如LinkedList所做的那样）。它也是   利用应用程序中常见的引用位置   进一步提高性能，例如迭代列表......

在巨大的ArrayList

4 个答案:

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