Java 深入 ArrayList.toArray(T[] a)

ArrayList.toArray(T[] a) 是一个将 ArrayList 转为数组的方法，经常用于方法的参数类型适配。

Java Doc

  返回包含此列表中所有元素的数组；返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。如果指定的数组能容纳列表，则将该列表返回入参时数组。否则，将分配一个具有指定数组的运行时类型和此列表大小的新数组。 如果指定的数组能容纳队列，并有剩余的空间（即数组的元素比队列多），那么会将数组中紧接 collection 尾部的元素设置为 null。（仅在调用者知道列表中不包含任何 null 元素时才能用此方法确定列表长度）。

源码

public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        // Make a new array of a's runtimetype, but my contents:
        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData,size, a.getClass());
    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
    if (a.length > size)
        a[size] = null;
    return a;
}

性能测试

  public void toArrayPerformanceTest() {
        final int COUNT = 100 * 100 * 100;

        List<Double> list = new ArrayList<>(COUNT);

        for (int i = 0; i < COUNT; i++) {
            list.add(i * 1.0);
        }
        long start = System.nanoTime();

        Double[] notEnoughArray = new Double[COUNT - 1];
        list.toArray(notEnoughArray);

        long middle1 = System.nanoTime();

        Double[] equalArray = new Double[COUNT];
        list.toArray(equalArray);

        long middle2 = System.nanoTime();

        Double[] doubleArray = new Double[COUNT * 2];
        list.toArray(doubleArray);

        long middle3 = System.nanoTime();

        Double[] emptyArray = new Double[0];
        list.toArray(emptyArray);

        long end = System.nanoTime();

        double notEnoughArrayTime = middle1 - start;
        double equalArrayTime = middle2 - middle1;
        double doubleArrayTime = middle3 - middle2;
        double emptyArrayTime = end - middle3;

        System.out.println("数组容量小于集合大小:notEnoughArrayTime = " + notEnoughArrayTime / (1000 * 1000) + " ms");
        System.out.println("数组容量等于集合大小:equalArrayTime = " + equalArrayTime / (1000 * 1000) + " ms");
        System.out.println("数组容量是集合大小的两倍:doubleArrayTime = " + doubleArrayTime / (1000 * 1000) + " ms");
        System.out.println("数组容量是0:emptyArrayTime = " + emptyArrayTime / (1000 * 1000) + " ms");
    }

总结

  测下来数组容量等于集合大小或者为 0 的时候性能差不多,为最高效的。因为底层执行的都是 System.arraycopy 甚至入参都差不多。
  推荐入参的数组容量等于集合大小,这样不会产生新的数组实例，同时性能最佳。