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详解Java中的ArrayDeque作为栈使用_为什么比Stack类性能更好

P粉602998670

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发布时间:2026-02-26 15:22:03

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来源于php中文网

原创

arraydeque当栈用比stack快得多,因其无同步开销、循环数组+位运算索引实现稳定o(1)、扩容更高效、接口更安全且设计更清晰。

详解java中的arraydeque作为栈使用_为什么比stack类性能更好

ArrayDeque当用,为什么比Stack快得多

因为Stack所有方法都加了synchronized,哪怕单线程也强制走锁路径;而ArrayDeque完全无同步开销,且底层是循环数组+位运算索引,push/pop稳定O(1)。实测10万次压栈,ArrayDeque耗时通常只有Stack的1/3–1/5。

  • Stack扩容用VectorensureCapacity,每次复制整个数组;ArrayDeque扩容只复制两段逻辑连续区间,且翻倍增长,均摊仍是O(1)
  • Stack初始容量是10,ArrayDeque是8(但内部按2的幂次方对齐,如8→16→32),配合(i - 1) & (length - 1)替代取模,省掉除法指令
  • Stack继承Vector,暴露add(int, E)remove(int)等破坏LIFO语义的方法;ArrayDeque只提供push()pop()peek(),接口干净

怎么把ArrayDeque当栈安全地用起来

直接调用push()pop()peek()就行,语义和Stack完全一致,但行为更可控。

  • pop()为空时抛NoSuchElementException,和Stack一样;但多了poll()——为空时返回null,适合不想写try-catch的场景
  • 构造时不传参,默认容量8;若预估数据量大,建议显式指定,比如new ArrayDeque(64),减少早期扩容次数
  • 禁止存null:往里放null会立即抛NullPointerException,这不是bug,是设计——避免peek()返回null时分不清“空栈”还是“存了null”

常见误用:别把ArrayDeque当Vector或List用

它不支持随机访问,也没有get(int)set(int, E);试图用add(5, "x")会编译失败——因为它根本没实现List接口。

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  • 想查栈底元素?不行。ArrayDeque只保证头尾操作高效,elements[head]是私有字段,不能直接读
  • 想遍历中间元素?可以,但要用迭代器(for (E e : deque)),性能尚可,但别指望deque.get(i)
  • 误调removeFirstOccurrence(null)会NPE;而Stack的removeElement(null)反而能跑——但这恰恰说明Stack容忍歧义,ArrayDeque拒绝模糊

多线程下还能用ArrayDeque当栈吗

能,但必须自己加同步,不能依赖它本身——它天生非线程安全,这反而是优点。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 如果真需要并发栈,优先考虑上层包装:Collections.synchronizedDeque(new ArrayDeque()),比Stack的内置同步更透明、更可控
  • 高并发+阻塞需求?换LinkedBlockingDeque,但它基于链表,单线程性能不如ArrayDeque,别为了“线程安全”无脑替换
  • 最容易被忽略的一点:Stack的synchronized是粗粒度的,一次push就锁整个对象;而ArrayDeque让你可以按需锁某段逻辑,比如只在push()size()联合判断时加锁,其余路径完全无锁

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