Java集合：对象直接添加到集合中吗？

Question

我知道当我向一些集合（如LinkedList）添加对象时，实际上并不是将元素直接添加到集合中，而是向集合中添加一个节点来提供链接功能，这个节点有一个引用指向我添加到集合中的对象。所有Java集合类都是这样吗？例如，当我执行以下操作时：

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("Car");

字符串对象"Car"是直接添加到列表中，还是只添加指向"Car"的节点到列表中？

此外，我能认为这是代理设计模式吗？

- user1888243

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ArrayList 将添加的 String 直接存储在内部使用的数组中。 - MrSmith42

@MrSmith42：不是这样的。因为String是引用类型，ArrayList在其内部数组中存储对String的引用。事实上，像ArrayList这样的集合只能存储引用对象，并且总是以这种方式进行。 - Hovercraft Full Of Eels

@Hovercraft Full Of Eels：这就是我的意思（当然，字符串并没有被复制）。引用没有被包装在额外的对象中，比如一个节点。 - MrSmith42

它是直接存储还是其他方式存储有什么区别呢？Java中的每个对象都是引用分配和引用的，除了堆栈类型（如int、char和其他基本类型）。 - Aniket Inge

@Hovercraft Full Of Eels：我理解问题的方式是：是否有像Node对象一样的包装器？而与'SrrayList'相关的答案是NO。顺便提一下，在LinkedList的Node中也有对添加对象的引用。 - MrSmith42

Answer 1

Java中的ArrayList使用数组来存储对象的引用，因此与代理模式无关。您可以自己查看，这里是指向其OpenJDK实现的链接。第103行有相关的代码片段。

private transient Object[] elementData;

你还可以将其与使用节点存储对下一个和上一个元素的引用的 LinkedList进行比较，后者是在List中。

- Petr Mensik

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谢谢Peter。在LinkedList的情况下，你认为这是一个代理模式吗？在这种情况下，添加的元素被包装在一个Node中，然后添加到LinkedList中？我不确定代理模式还是装饰器模式更适合这种情况。 - user1888243

实际上，原始值并没有存储在ArrayList或任何集合中。您只能存储对象。Java将原始类型转换为其对象等效项（int-> Integer，float-> Float等），然后可以将其存储在集合中。 - chubbsondubs

Answer 2

不，将元素添加到LinkedList中不是代理模式。代理模式是一种创建模式。LinkedList中包含的内容并没有发生创造。节点包装对象并不足以使其成为代理。包装节点也没有与其和集合中包含的对象实现共享接口。

代理是一个可以代替另一个对象的对象，因此共享接口很重要。这个代替对象可以通过按需创建真实对象来节省内存、时间或两者兼而有之。它还可以选择在不需要时销毁该对象。代理控制其所包装的对象的生命周期，这是代理模式的一个标志。集合中的节点并不控制其指向的对象的生命周期，因为它被赋予了包装的对象。

例如，假设我们有一个连接到多个数据库的应用程序，但它并不总是需要同时连接所有数据库。我们可以实现一个特殊的DataSource，在请求连接时仅创建基础DataSource。当您没有活动连接时（例如，当最后一个连接关闭时），它还可以关闭DataSource。这类似于大多数连接池库中实现连接池的方式。基础DataSource只提供连接到数据库，但连接池是在DataSource之上进行分层的，并提供了连接池，客户端无需意识到正在发生。

- chubbsondubs

Answer 3

你实际上可以查看ArrayList等的源代码。

ArrayList在内部使用Object[]数组，因此不涉及额外的包装器，但它直接存储对象引用。所以这里绝对没有“代理”。

如果输入基本类型，它们将被自动装箱为对象。我也不会称其为代理模式的实例。

如果你寻找代理模式，请看一下RMI。

- Has QUIT--Anony-Mousse