ArrayList<Integer>与int[]的性能

Question

我想将一百万个整数存储在数据结构中。我想知道 int 数组 (int[]) 是否比 ArrayList 更高效。与 ArrayList 相比，使用 int[] 是否有任何性能提升？我相信 ArrayList 使用的内存比 int[] 更多，但我不知道额外的内存是否可以忽略不计。

如果我增加数组的大小（从一百万到十亿个整数），答案会改变吗？ ArrayList 使用的额外内存是否可以忽略不计？

Answer 1

默认情况下，ArrayList 的容量最多可达其所包含元素数量的两倍。然而，

ArrayList<Integer>

和

int[]

之间的主要区别在于

Integer

和

int

之间的区别：

Integer

是一个对象，每个对象存储JVM的一些元数据（运行时类型、身份哈希码、. ..)，这使得它比普通的

int

.

稍大一些

此元数据的大小没有指定，并且可能会有所不同。您可以按如下方式测量：

public class Test {
    
    private static long usedMemory() {
        var r = Runtime.getRuntime();
        return r.totalMemory() - r.freeMemory();
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        int elements = 10_000_000;
        long start = usedMemory();
        int[] data = new int[elements];
        long end = usedMemory();
        System.out.println("int[] used " + (double)(end - start) / data.length + " bytes per element");
        
        start = usedMemory();
        var list = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < elements; i++) {
            list.add(i);
        }
        end = usedMemory();
        System.out.println("ArrayList<Integer> used " + (double)(end - start) / list.size() + " bytes per element");
    }
}

在我的 JVM 上，打印：

int[] used 4.194304 bytes per element
ArrayList<Integer> used 26.1477176 bytes per element