爲什麼ArrayList在內部使用Object []（而不是E []）？

Question

ArrayList的使用對象陣列內部：

private transient Object[] elementData; 

和E get(int)方法它澆鑄到E型。

我的問題是：爲什麼ArrayList不使用E []來存儲對象？我知道編譯器運行後，類型擦除會將E []轉換爲Object []，但是仍然需要在每次get（）調用時轉換爲E？

如果用它E []下面這段代碼是沒有必要的

return (E) elementData[index]; 

使用Object []對象的選擇是性能？

由於type-erasure將E []轉換爲Object []，java會在內部進行強制類型轉換以在泛型方法中返回正確類型？

EDITED

讓我更好地說明什麼是我的疑問點：

如果ArrayList中使用E []而不是[對象]，在方法得到（INT）投不必要。 這會提高性能（顯然）。

但是，沒有魔法，我認爲使用E [] JVM將投射對象，因爲type-erasure將在Object中轉換。正確？

ps：抱歉我的英語不好。

Answer 1

更新：這個回答得到了更多的關注和upvotes比我認爲它應得的基本上覆制粘貼的JDK源代碼，所以我會嘗試把它變成值得的東西。

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Java泛型的設計看起來像是真實的，具體化的，多實例，C++ - 或C＃泛型風格。這意味着對於像ArrayList<E>這樣的類型，我們預計ArrayList<String>的行爲與每個出現的E已被替換爲String一樣。換句話說，這樣的：

private Object[] elementData = new Object[size]; 

public E get(int i) { 
    return (E) elementData[i]; 
} 

String str = list.get(0); 

應該成爲這樣的：

private Object[] elementData = new Object[size]; 

public String get(int i) { 
    return (String) elementData[i]; 
} 

String str = list.get(0); 

現在，你可能知道，那並不是他們如何工作。對於現在（大部分）很長時間後面的兼容性原因，Java泛型是通過類型擦除實現的，其中E實際上被替換爲Object，並且鑄造到String被插入到中，並在需要時調用代碼。這意味着該代碼實際上變成是這樣的：

private Object[] elementData = new Object[size]; 

public Object get(int i) { 
    return elementData[i]; 
} 

String str = (String) list.get(0); 

演員到(E)已經消失，並在調用點又出現了。如果通話網站忽略了結果，劇組將完全消失！這就是爲什麼它給出了「未經檢查」的警告。

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現在想象一下，如果elementData有型E[]相反，你的建議。也就是說，代碼如下所示：

private E[] elementData = (E[]) new Object[size]; 

public E get(int i) { 
    return elementData[i]; 
} 

String str = list.get(0); 

由於擦除，我們知道它被轉換爲與上述相同的東西。但是如果我們有具體化的泛型像我們希望我們所做的，它應該是這樣的：

private String[] elementData = (String[]) new Object[size]; 
// ClassCastException: Object[] is not a String[] 

本質上講，我們已經寫了一些代碼，將會在運行時崩潰，它在所有工作的唯一原因是，Java的泛型實施假裝比現在更好。我們向編譯器撒謊以說服它接受脆弱的代碼。

它很脆！我們碰巧避免了運行時崩潰，因爲數組永遠不會轉義類。但是如果這樣做的話，它會導致難以預測的地方出現ClassCastException。如果Java 9引入了泛化的泛型呢？第一個實現會繼續工作，但是這個會破壞。

這就是爲什麼大多數合理的Java編碼規範要求非檢查類型轉換爲類型正確的原因。 (E) elementData[i]是類型正確的，因爲ArrayList確保只有E s可以存儲在elementData中。 (E[]) new Object[size]從來沒有類型正確，除非E是Object。

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還有其他的好處。在Java 8中，elementData字段可以具有特殊的哨兵值：

/** 
* Shared empty array instance used for empty instances. 
*/ 
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; 

/** 
* Shared empty array instance used for default sized empty instances. We 
* distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when 
* first element is added. 
*/ 
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; 

/** 
* The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. 
* The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any 
* empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 
* will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. 
*/ 
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access