List的toArray()方法和toArray(T[] a)方法

Posted 2021-09-03 ynzhang

这两个方法都是将列表List中的元素转导出为数组，不同的是，toArray()方法导出的是Object类型数组，而toArray[T[] a]方法导出的是指定类型的数组。

1. toArray()方法

toArray()方法会返回List中所有元素构成的数组，并且数组类型是Object[]。还要注意一点就是，toArray()返回的是一个新的数组对象，并且多次执行toArray()方法获得的是不同的数组对象，并且对其中一个数组进行修改，不会影响到其他toArray()方法获得的数组，并且也不会影响到list本身原来存储的元素值.

private static class People{
    String name;
    public People(String name){
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "People{" +
                "name=\'" + name + \'\\\'\' +
                \'}\';
    }
}

//People类和上一个例子中的一样，这里不再列出了。
public static void main(String[] args) {
    List<People> list = new ArrayList<>();
    list.add(new People("小明"));
    list.add(new People("小王"));
    Object[] objects1 = list.toArray();
    Object[] objects2 = list.toArray();
    System.out.println("objects1 == objects2 : "+(objects1 == objects2));
    ((People)objects1[1]).name = "小花";
    System.out.println("show objects1: "+ Arrays.toString(objects1));
    System.out.println("show objects2: "+ Arrays.toString(objects2));
    System.out.println("show list: "+list);
}

输出结果：

objects1 == objects2 : false
show objects1: [People{name=‘小明’}, People{name=‘小花’}]
show objects2: [People{name=‘小明’}, People{name=‘小花’}]
show list: [People{name=‘小明’}, People{name=‘小花’}]

从这个例子的输出结果可以看出，对元素对象本身就行修改，会导致toArray()返回的所有数组中的内容都发生改变，包括原始的list容器里面的元素类容。从这个例子可以得出，如果list.toArray()返回的数组中存放的是list原始对象的引用，只是创建了一个新的数组来装这些引用，并没有对list中原始对象进行拷贝或复制。
ArrayList中toArray()的实现源码：

public Object[] toArray() {
    return Arrays.copyOf(elementData, size);
}

在ArrayList中的实现是调用了Arrays工具类的copyOf()方法，这和ArrayLIst类中元素的存储结构相关。至于Arrays.copyOf()方法的作用就是上面分析的List的toArray()方法的作用了，因为toArray()本质上就是直接调用的Arrays.copyOf()方法了。

2、toArray[T[] a]方法

toArray(T[] a)方法使用了泛型参数，可以返回指定类型数组，但是这个泛型在确定的时候必须是list中元素类型的父类或本身，至于那个参数数组，其实就是为了传递参数类型罢了
底层源码：

@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T[] toArray(T[] a) {
    if (a.length < size)
        // Make a new array of a\'s runtime type, 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;
}

从实现源码中看出，首先会判断数组a的长度和list元素的个数，进行一个比较，如果a数组的长度小于list元素个数，那么就会直接调用工具类Arrays.copyOf()方法直接进行一个拷贝，注意，这儿的是Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass())方法，是由元素类型参数的，就是最后一项参数，和toArray()方法实现Arrays.copyOf(elementData, size)不相同。

接着在看，如果数组a的长度length不小于list元素个数，即a . l e n g t h > = s i z e a.length >= sizea.length>=size得话，就会走下面的流程，首先调用System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size)将ArrayList里的元素数组elementData中的元素拷贝到a对象中，至于这个System.arraycopy()在这里就不详细说了。

接下来会判断一下a.length 是否大于list元素个数size，如果大于的话，会在a[size]位置设置一个null，这个设置的目的是了toArray(T[] a)方法调用者从返回的数组中检测到null时就知道后面已经没有list元素对象了。

总结

List接口的toArray()方法就是直接调用Arrays.copyOf(elementData, size)，将list中的元素对象的引用装在一个新的生成数组中。

List接口的toArray(T[] a)方法会返回指定类型（必须为list元素类型的父类或本身）的数组对象，如果a.length小于list元素个数就直接调用Arrays的copyOf()方法进行拷贝并且返回新数组对象，新数组中也是装的list元素对象的引用，否则先调用System.arraycopy()将list元素对象的引用装在a数组中，如果a数组还有剩余的空间，则在a[size]放置一个null，size就是list中元素的个数，这个null值可以使得toArray(T[] a)方法调用者可以判断null后面已经没有list元素了。