是否有充分的理由将 OpenJDK 代码中的以下 ArrayList 构造函数分为两种不同的情况？

Question

例如在 JDK17 中阅读 ArrayList 类的 OpenJDK 代码时

（https://github.com/openjdk/jdk17/blob/master/src/java.base/share/classes/java/util/ArrayList.java）

我偶然发现了以下构造函数：

 public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        if ((size = a.length) != 0) {
            if (c.getClass() == ArrayList.class) {
                elementData = a;
            } else {
                elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
            }
        } else {
            // replace with empty array.
            elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

区分

c.getClass()

是否是

ArrayList.class

的原因是什么？这种情况有必要分拆吗？

（我只是想了解 Java 代码，它是 ArrayList 类的 OpenJDK 发行版的一部分。）

Answer 1

免责声明：我没有参与编写这段代码，也不知道有谁参与过。

---

您正在查看的构造函数是“复制构造函数”；它的目的是创建给定集合的浅表副本

c

。这意味着

c

的元素必须复制到新集合中，但新集合的“结构”（

ArrayList

中的数组）必须不同。否则，对

c

的结构修改也将通过新集合可见，反之亦然。

这部分：

if (c.getClass() == ArrayList.class) {
    elementData = a;
} else {
    elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
}

确保新的

ArrayList

和

c

不共享同一个数组。但是

ArrayList

knows 它自己的

toArray()

实现返回一个不同的数组。所以，当

c

是

ArrayList

时，它避免了复制数组，从而避免了不必要的工作。否则，如果

c

是任何其他集合类型的实例，包括

ArrayList

的子类型（可以覆盖

toArray()

），那么就不能再依赖

toArray()

的知识，因此防御性的已制作数组的副本。

也就是说，

Collection#toArray()

的合同规定：

返回的数组将是“安全的”，因为该集合不维护对其的引用。 （换句话说，即使此集合由数组支持，此方法也必须分配一个新数组）。因此，调用者可以自由修改返回的数组。

因此，复制数组似乎是没有必要的，使得上面的代码显得多余。但我可以想到应该复制数组的两个原因：

1. 另一种优化。

   Collection#toArray()

   的文档中没有提及任何有关返回数组的 length 的内容。这意味着返回的数组的容量可能大于元素的数量。上述代码进行的复制可确保数组的容量等于 c 的大小，从而可能节省内存。

安全。恶意实现
2. Collection

   可能会破坏

   toArray()

   的契约并保留对数组的引用，从而允许参与者意外地修改新的

   ArrayList

   。由于

   ArrayList

   是一个使用非常广泛的类，因此防范此类事情非常重要。

然而，在这两种情况下，

ArrayList

仍然

知道

，它自己的toArray()实现返回一个容量等于元素数量的不同数组，因此在

c.getClass() == ArrayList.class

时仍然可以避免复制数组。