在程序编写过程中List的使用频率是相当之高，高过了数组，和Dictionary并起成为dotNet中的两大容器，但也只是会用而已，并不清楚具体的原理，早期我认为List内部是由链表实现的，但实际上并不是那样，本次查看了源码，对常用的基础容易有一定的了解。因ArrayList和List基本相同，所以先对ArrayList剖析，再来对比与List的不同。 数组在声明时就需要确认长度以便申请内存，在内存中是连续并且长度是固定的，索引速度上肯定是最快的，赋值与修改也非常简单，但因长度固定，插入和删除是个比较麻烦的事情，为此诞生了容器类ArrayList。 System.Collections命名空间下ArrayList类
private object[] _items; private int _size;
在ArrayList类中有两个字段，_items为该类维护的数组，_size计数（注：数组元素为object类型）
public virtual int Count
{
get
{
return this._size;
}
}
获取ArrayList中元素的数量，返回的也就是维护的_size字段
public virtual int Add(object value)
{
//如果元素数量等于数组长度
if (this._size == this._items.Length)
{
//增加数组长度
this.EnsureCapacity(this._size + 1);
}
//元素赋值
this._items[this._size] = value;
this._version++;
//计数增加
int size = this._size;
this._size = size + 1;
return size;
}
private void EnsureCapacity(int min)
{
if (this._items.Length < min)
{
//如果数组是空的，分配4个元素的长度，否则申请多一倍的长度
int num = (this._items.Length == 0) ? 4 : (this._items.Length * 2);
if (num > 2146435071)
{
num = 2146435071;
}
if (num < min)
{
num = min;
}
this.Capacity = num;
}
}
public virtual int Capacity
{
get
{
return this._items.Length;
}
set
{
if (value < this._size)
{
throw new ArgumentOutOfRangeException("value", Environment.GetResourceString("ArgumentOutOfRange_SmallCapacity"));
}
if (value != this._items.Length)
{
if (value > 0)
{
//在托管堆内存中重新建立一个数组，并把旧数组的内容复制到新数组中
object[] array = new object[value];
if (this._size > 0)
{
Array.Copy(this._items, 0, array, 0, this._size);
}
this._items = array;
return;
}
//空数组分配4个长度
this._items = new object[4];
}
}
}
由此可见，当ArrayList第一次插入数据的时候，会默认分配4个元素长度的空间，如果超出4个则重新建立数组，复制旧数组数据到更大的新数组中，也就是说，第一次插入：会新建一个4元素长度数组，插入第五个元素时：新建一个8长度数组，并把旧数组中元素复制过来，旧数组则等待垃圾回收，以此类推。我们在不断插入元素时，会不断的进行重新分配空间，对元素进行复制的操作，如果我们一开始就知道该容器在业务中需要的大小，则可以在初始化时给一个具体的大小，也就是其中一个构造函数：
public ArrayList(int capacity)
另外，ArrayList还提供了Synchronized方法，返回值是一个ArrayList 但实际上在ArrayList类中有一个私有类SyncArrayList，它继承于ArrayList，在ArrayList方法重写增加了锁，以确保线程安全。
public static ArrayList Synchronized(ArrayList list)
{
if (list == null)
{
throw new ArgumentNullException("list");
}
return new ArrayList.SyncArrayList(list);
}
再来看List的代码：
private void EnsureCapacity(int min)
{
if (this._items.Length < min)
{
int num = (this._items.Length == 0) ? 4 : (this._items.Length * 2);
if (num > 2146435071)
{
num = 2146435071;
}
if (num < min)
{
num = min;
}
this.Capacity = num;
}
}
public void Add(T item)
{
if (this._size == this._items.Length)
{
this.EnsureCapacity(this._size + 1);
}
T[] items = this._items;
int size = this._size;
this._size = size + 1;
items[size] = item;
this._version++;
}
和ArrayList的代码对比，基本完全相同，只是ArrayList维护着object数组，而List是泛型（模板）类，维护着泛型数组，List相比于ArrayList增加了类型安全以及ArrayList因object而引发的装拆箱性能问题。 因现有类型安全更快速的List，所以基本没有人在去用ArrayList了，而对元素的方便操作也让该容器成为最常用的容器之一。
文章评论