如何利用System_arraycopy理解ArrayList底层的快速克隆

梦枫小哥_4434

梦枫小哥_4434

2026-03-31

140人浏览

原创

arraylist.clone()是浅拷贝,因仅用system.arraycopy()复制数组引用,未克隆元素本身;深拷贝需手动遍历并克隆每个元素。

如何利用system_arraycopy理解arraylist底层的快速克隆

为什么 ArrayList.clone() 不是深拷贝

调用 ArrayList.clone() 返回的是一个新对象,但内部的 elementData 数组引用没变——也就是说,两个 List 共享同一块堆内存。改原 List 的某个可变元素(比如 new ArrayList<string>()</string> 里的子列表),克隆体也会跟着变。

  • 这是浅拷贝,clone() 方法底层只调用了 System.arraycopy() 复制数组引用,不是复制每个元素本身
  • 如果你真需要深拷贝,得自己遍历、调用每个元素的 clone() 或构造新实例,System.arraycopy() 帮不上忙
  • 注意:ArrayList 的 clone() 是 protected 的,外部得通过反射或继承才能直接调;日常建议用构造器 new ArrayList(original),它内部也走 System.arraycopy()

System.arraycopy() 在 ArrayList.add() 和扩容时怎么用

每次 add() 超出当前容量,ArrayList 就要扩容:新建更大数组,再把老数据搬过去——这个“搬”就是 System.arraycopy() 干的活。

  • 典型调用形如:System.arraycopy(elementData, 0, newElementData, 0, size)
  • 它比手动 for 循环快,因为 JVM 对该方法做了 intrinsic 优化(HotSpot 里直接映射到内存拷贝指令)
  • 别自己写循环复制数组,尤其在扩容路径上;哪怕只差一两个元素,System.arraycopy() 的常数因子也明显更低
  • 注意参数顺序:源数组、源起始索引、目标数组、目标起始索引、长度;错一位就丢数据或越界,常见错误是把 size 写成 elementData.length

用 System.arraycopy() 手动实现 subList 快照的坑

想截取一段 ArrayList 数据做不可变快照?别直接返回 subList(),它只是视图,原 List 一改它就失效。有人会想手动拷出来:System.arraycopy() 确实能干这事,但容易漏细节。

  • 必须先确认源数组不为 null,且 fromIndex、toIndex 在合法范围内,否则抛 ArrayIndexOutOfBoundsException
  • 目标数组得提前 new 好,长度是 toIndex - fromIndex;用错长度会导致拷贝不全或越界
  • 如果元素类型是泛型 E,目标数组得声明为 Object[](因为泛型擦除),再强转——但运行时类型必须匹配,否则 ClassCastException 在取值时才暴露
  • 示例:
    Object[] snapshot = new Object[toIndex - fromIndex];<br>System.arraycopy(elementData, fromIndex, snapshot, 0, snapshot.length);

Arrays.copyOf() 和 System.arraycopy() 到底选哪个

Arrays.copyOf() 底层就是封装了一次 System.arraycopy(),但它省了 new 数组这步。多数时候你该用前者,除非你在写高性能容器代码、对每行字节都敏感。

  • Arrays.copyOf(elementData, newLength) 自动处理 new 数组 + 拷贝,语义清晰,不易出错
  • System.arraycopy() 更底层,适合已知目标数组存在、只需搬运的场景(比如扩容、移动区间)
  • 性能差异微乎其微,JVM 优化后两者几乎等价;选哪个主要看可读性和控制粒度
  • 别为了“看起来更底层”硬用 System.arraycopy()——ArrayList 源码里该用 Arrays.copyOf() 的地方(如 toArray())也早就换了

实际写业务代码时,System.arraycopy() 出现场景远少于你以为的那么多;真正关键的是理解它在哪被调用、为什么不能替换成循环、以及它永远不碰元素内容——这点一旦忽略,深拷贝和并发修改的问题就藏不住了。

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

相关标签:

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

10937

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

8062

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

6992

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1184

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

968

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1416

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2889

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

20171

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1275

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
热门推荐
/
最新课程
phpStudy极速入门视频教程
phpStudy极速入门视频教程

共6课时 | 54.7万人学习

独孤九贱(4)_PHP视频教程
独孤九贱(4)_PHP视频教程

共89课时 | 133.9万人学习