Java的数组（Array）、Vector、ArrayList、HashMap的异同

array(数组)和vector是十分相似的java构件（constructs），两者全然不同，在选择使用时应根据各自的功能来确定。 1、数组：java arrays的元素个数不能下标越界，从很大程度上保证了java程序的安全性，而其他一些语言出现这一问题时常导致灾难性的后果。 array可以存放object和基本数据类型，但创建时必须指定数组的大小，并不能再改变。值得注意的是：当array中的某一元素存放的是objrct reference 时，java不会调用默认的构造函数，而是将其初值设为null，当然这跟java对各类型数据赋默认值的规则是一样的，对基本数据类型同样适用。 2、vector：对比于array，当更多的元素被加入进来以至超出其容量时，vector的size会动态增长，而array容量是定死的。同时，vector在删除一些元素后，其所有下标大于被删除元素的元素都依次前移，并获得新下标比原来的小了）。注意：当调用vector的size()方法时，返回vector中实际元素的个数。 vector内部实际是以array实现的，也通过元素的整数索引来访问元素，但它只能存放java.lang.object对象，不能用于存放基本类型数据，比如要存放一个整数10,得用new integer(10)构造出一个integer包装类对象再放进去。当vector中的元素个数发生变化时, 其内部的array必须重新分配并进行拷贝，因此这是一点值得考虑的效率问题。 vetor同时也实现了list接口，所以也可以算作colletion了，只是它还特殊在：vector is synchronized。即vetor对象自身实现了同步机制。 3、arraylist：实现了list接口，功能与vetor一样，只是没有同步机制，当然元素的访问方式为从list中继承而来，可存放任何类型的对象。 4、hashmap：继承了map接口，实现用keys来存储和访问values，keys和values都可以为空，它与hashtable类的区别在于hashtable类的keys不能为null,并hashtable类有同步机制控制，而hashmap类没有。 在struts类库中实现了一个lablevaluebean，用lable（key）来存储和访问value，很方便。

 

1）精辟阐述：
可以将ArrayList想象成一种“会自动扩增容量的Array”。

2）Array（[]）：最高效；但是其容量固定且无法动态改变；
ArrayList：容量可动态增长；但牺牲效率；

3）建议：
基于效率和类型检验，应尽可能使用Array，无法确定数组大小时才使用ArrayList！
不过当你试着解决更一般化的问题时，Array的功能就可能过于受限。

4）Java中一切皆对象，Array也是对象。不论你所使用得Array型别为何，Array名称本身实际上是个reference，指向heap之内得某个实际对象。这个对象可经由“Array初始化语法”被自动产生，也可以以new表达式手动产生。

5）Array可做为函数返回值，因为它本身是对象的reference；

6)对象数组与基本类型数组在运用上几乎一模一样，唯一差别在于，前者持有得是reference，后者直接持有基本型别之值；
例如：
string [] staff=new string[100];
int [] num=new int[10];

7）容器所持有的其实是一个个reference指向Object，进而才能存储任意型别。当然这不包括基本型别，因为基本型别并不继承自任何classes。

8）面对Array，我们可以直接持有基本型别数值的Array（例如：int [] num;),也可以持有reference（指向对象）的Array；但是容器类仅能持有reference（指向对象），若要将基本型别置于容器内，需要使用wrapper类。但是wrapper类使用起来可能不很容易上手，此外，primitives Array的效率比起“容纳基本型别之外覆类（的reference）”的容器好太多了。

当然，如果你的操作对象是基本型别，而且需要在空间不足时自动扩增容量，Array便不适合，此时就得使用外覆类的容器了。

9）某些情况下，容器类即使没有转型至原来的型别，仍然可以运作无误。有一种情况尤其特别：编译器对String class提供了一些额外的支持，使它可以平滑运作。

10）对数组的一些基本操作，像排序、搜索与比较等是很常见的。因此在Java中提供了Arrays类协助这几个操作：sort(),binarySearch(),equals(),fill(),asList().

不过Arrays类没有提供删除方法，而ArrayList中有remove()方法，不知道是否是不需要在Array中做删除等操作的原因（因为此时应该使用链表）。

11）ArrayList的使用也很简单：产生ArrayList，利用add()将对象置入，利用get(i）配合索引值将它们取出。这一切就和Array的使用方式完全相同，只不过少了[]而已。

2.参考资料：
1）效率：
数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。

ArrayList是Array的复杂版本
ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的差别，甚至于ArrayList的许多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。

2）类型识别：
ArrayList存入对象时，抛弃类型信息，所有对象屏蔽为Object，编译时不检查类型，但是运行时会报错。
ArrayList与数组的区别主要就是由于动态增容的效率问题了

3）ArrayList可以存任何Object，如String等。

 

Array和ArrayList的异同点

相信数组是大家在编程最常使用的，不论任何语言都存在数组这样的数据结构，由于C#语言是完全面向对象的，所以在C#中的数组也是对象，
实际上就是Array类的实例，Array类的使用可以说是使用最频繁的，只是大家在使用时都没太在意，如在创建数组int[]时实际上就创建了一个Array类对象的实例。
最近我仔细研究了一下C#中的Array及ArrayList类之间的异同，总结了以下几点：

[Array和ArrayList的区别]

#1. Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小)，而ArrayList可以只是先声明。
如：
 int[] array = new array[3];
 或 int[] array = {1,2,3};
 或 ArrayList myList = new ArrayList();
这些都是合法的，而直接使用 int[] array;是不行的。

#2. Array只能存储同构的对象，而ArrayList可以存储异构的对象。
同构的对象是指类型相同的对象，若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
而ArrayList可以存放任何不同类型的数据（因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象，实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的）

#3 在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的，而ArrayList的存放不一定连续。

#4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小，且创建后的数组大小是固定的，
而ArrayList的大小可以动态指定，其大小可以在初始化时指定，也可以不指定，也就是说该对象的空间可以任意增加。

#5 Array不能够随意添加和删除其中的项，而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。

[Array和ArrayList的相似点]

#1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
#2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
#3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。

[ArrayList的一些特性]

#1 在研究ArrayList我发现了一个有趣的现象，ArrayList的capacity属性值会随ArrayList中的项的实际大小来发生改变，
如下代码:

public   static   void  Main( string [] args)
         {
            ArrayList myList = new ArrayList(2);
            Console.WriteLine("initial capacity:" + myList.Capacity);

            int size = 2;
            for (int i = 0; i < size;i++ )
            {
                myList.Add(i);
            }
            Console.WriteLine("current capacity:" + myList.Capacity);
            
            Console.ReadLine();
        }

当size为2时，输出结果中的"current capacity"为2，
当size为3或4时，"current capacity"为4，
当size为5~8时，"current capacity"为8,
当size为9~16时，"current capacity"为16,
...
通过实验可以得出一个结论，那就是每当ArrayList中的实际存在的对象数(ArrayList.Count)超过了自身的Capacity阀值，那么该阀值会自动翻倍。
(也可以改变myList生成时的初始值来试试，但结论是一样的)

#2 通过ArrayList类的TrimToResize()方法可以将ArrayList实例中的空项去除以压缩体积。
如以下代码：

public   static   void  Main( string [] args)
         {
            ArrayList myList = new ArrayList(5);

            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                myList.Add(i);
            }
            Console.WriteLine("actual capacity:" + myList.Capacity);
            myList.TrimToSize();
            Console.WriteLine("compressed capacity:" + myList.Capacity);
            
            Console.ReadLine();
        }

输出：
actual capacity:5
compressed capacity:3

#3 在C#2.0中，建议大家尽量使用范型版的ArrayList，即System.Collection.Generics命名空间下的List，
这样不但保证了类型安全，而且由于没有了装箱和拆箱的过程，从而提高了对象处理的效率。