如何在 Java 中声明并初始化带值的 ArrayList：全方位指南

2026-02-08 07:14:30 0条评论 2次阅读 0人点赞

在 Java 开发的日常工作中，我们经常需要处理一组动态变化的数据。虽然数组是 Java 中最基本的数据结构，但它的长度在创建后就固定了。当我们需要一个能够自动扩容、灵活操作的列表时，ArrayList 就成为了我们的不二之选。

通常，我们在学习或编写代码时，可能会遇到这样的场景：在一开始就已经知道了列表需要包含哪些数据。那么，如何在 Java 中优雅且高效地声明一个带有初始值的 ArrayList 呢？ 这正是我们要在这篇文章中深入探讨的核心问题。

我们将一起走过从最基础的初始化方法，到利用 Java 21+ 新特性的高级写法，最后探讨在实际开发中的最佳实践。无论你是刚入门的初学者，还是希望优化代码结构的资深开发者，这篇文章都会为你提供实用的见解。特别是在 2026 年这个“AI 原生”开发逐渐普及的时代，我们会结合现代开发工作流，看看如何让代码更具可读性和可维护性。

为什么选择 ArrayList？

在正式进入代码之前，让我们先快速达成一个共识：为什么我们需要 ArrayList 而不是普通的数组？

动态扩容：你不需要预先知道确切的元素数量。当空间不足时，它会自动增长（通常会通过 Arrays.copyOf 扩容为原来的 1.5 倍）。
丰富的 API：它提供了诸如 INLINECODE3339a9ce, INLINECODE2d88d80f, contains() 等便捷的方法，比手动操作数组要容易得多。
灵活性：它可以轻松地与 Java 集合框架的其他类（如 INLINECODEbbf35df4, INLINECODE6ad4889e）进行交互。

方法一：使用 `add()` 方法逐个添加（最基础的方式）

这是最直观、也是初学者最先接触的方法。我们首先创建一个空的 ArrayList 对象，然后循环调用 add() 方法将元素一个个放入其中。

#### 基本语法

ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add(10);
arrayList.add(20);
// 可以继续添加...

让我们看一个完整的、带有中文注释的代码示例：

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 声明并实例化一个空的 ArrayList
        // 这里我们指定泛型为 Integer，表示这个列表将存储整数对象
        ArrayList numbers = new ArrayList();

        // 2. 使用 add() 方法向列表中添加元素
        numbers.add(5);
        numbers.add(1);
        numbers.add(2);
        numbers.add(4);

        // 3. 打印列表内容
        //当我们直接打印列表时，Java 会自动调用其 toString() 方法，格式如 [元素1, 元素2]
        System.out.println("初始化后的列表: " + numbers);
    }
}

输出：

初始化后的列表: [5, 1, 2, 4]

#### 这种方式的优缺点

优点：逻辑非常清晰，读代码的人一眼就能看懂你在做什么。如果你需要在添加元素之间穿插一些逻辑判断（比如只有在特定条件下才添加某个元素），这种方式是最灵活的。
缺点：代码显得有些冗长。如果你有 10 个初始值，你就得写 10 行 add()，这在视觉上并不美观，也显得不够“专业”。

方法二：使用 `Arrays.asList()` （最常用的方式）

为了简化“逐个添加”的繁琐过程，Java 提供了一个工具类 INLINECODEab670560。我们可以利用它的 INLINECODEb85a807f 方法将一个数组直接转换为一个 List，然后将其传递给 ArrayList 的构造函数。

这就像是你把一袋已经装好东西的杂货（数组），直接倒进了你的购物车（ArrayList）里，而不是一件件地拿。

#### 代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 创建一个包含初始值的数组
        // 也可以直接写成 new ArrayList(Arrays.asList(1, 2, 3, 4));
        
        // 使用 Arrays.asList 创建一个固定大小的列表视图，并将其传递给 ArrayList 构造函数
        ArrayList numbers = new ArrayList(Arrays.asList(5, 1, 2, 4));

        // 2. 验证结果
        System.out.println("使用 Arrays.asList 初始化: " + numbers);
    }
}

输出：

使用 Arrays.asList 初始化: [5, 1, 2, 4]

#### 深入理解与注意事项

这里有一个非常关键的细节，你需要格外注意：INLINECODEd6c2b058 返回的并不是一个 INLINECODE5e790f63，而是一个内部类（Arrays 的内部静态类 ArrayList）。这个返回的列表是固定大小的。

这意味着，如果你这样写：

List list = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.add(4); // 运行时错误！抛出 UnsupportedOperationException

程序会崩溃。因为那个“伪装”的 List 不能改变大小。

为什么我们要把它包在 new ArrayList(...) 里面？

正是为了避免上述问题。通过 INLINECODEafa29f08，我们实际上是创建了一个真正的、可调整大小的 INLINECODE508ae0a5，并把 asList 返回的数据作为初始值复制了进去。这样，后续你就可以安全地对它进行增删改操作了。

方法三：使用 `List.of()` （Java 9+ 推荐的现代写法）

如果你正在使用 Java 9 或更高版本，恭喜你，你有了一种更简洁、更安全的方式。Java 引入了一个非常有用的工厂方法 List.of()。

它与 INLINECODEd57b6875 的区别在于，INLINECODE16e46271 返回的是一个不可修改的列表（Immutable List）。虽然它本身不能直接被添加元素（像 INLINECODE3bcb1609 的返回值一样），但它设计的初衷就是为了作为初始化数据的源头，配合 INLINECODE93e72a13 构造函数使用时非常完美。

#### 代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 1. 使用 List.of() 创建不可变列表并初始化 ArrayList
        // 这种写法代码更加整洁，不需要引入 Arrays 类
        ArrayList cities = new ArrayList(List.of("北京", "上海", "广州", "深圳"));

        // 2. 验证结果
        System.out.println("城市列表: " + cities);
        
        // 3. 证明它是可变的
        cities.add("成都");
        System.out.println("添加后的城市列表: " + cities);
    }
}

输出：

城市列表: [北京, 上海, 广州, 深圳]
添加后的城市列表: [北京, 上海, 广州, 深圳, 成都]

方法四：使用 Java 8 Stream API（函数式编程风格）

对于喜欢函数式编程的开发者来说，Java 8 的 Stream API 提供了一种非常优雅的方式来生成和填充列表。这在处理一些有规律的初始值（比如生成 100 个偶数）时特别有用。

我们可以使用 INLINECODE0b636bdc 的生成器，配合 INLINECODEbf057ba5 来将数据“收集”进 ArrayList。

#### 代码示例

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 场景：我们需要一个包含 1 到 10 的整数的 ArrayList

        // 1. 使用 IntStream 生成范围，然后 boxed 转为 Integer 对象，最后收集到 List
        List rangeList = IntStream.range(1, 11)
                                          .boxed()
                                          .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));

        System.out.println("使用 Stream 生成的列表: " + rangeList);

        // 场景：我们需要初始化 10 个字符串，内容都是 "Hello"
        List repeatList = IntStream.range(0, 10)
                                          .mapToObj(i -> "Hello")
                                          .collect(Collectors.toCollection(ArrayList::new));
        
        System.out.println("使用 Stream 重复填充的列表: " + repeatList);
    }
}

输出：

使用 Stream 生成的列表: [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
使用 Stream 重复填充的列表: [Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, Hello, Hello]

这种方法虽然看起来比前面的复杂，但在动态生成数据的场景下，它的威力是巨大的。

方法五：使用匿名内部类（“双括号初始化”法 – 历史遗留写法）

在 Java 还没有现在这么便利的时候，人们发明了一种被称为“双括号初始化”（Double Brace Initialization）的技巧。虽然它能在一行代码内完成声明和初始化，但在现代开发中，我们通常不推荐使用它。

为了让你看懂别人的旧代码，我们还是简单介绍一下。

import java.util.ArrayList;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个 ArrayList 的匿名子类，并在实例初始化块中添加数据
        ArrayList numbers = new ArrayList() {{
            add(1);
            add(2);
            add(3);
        }};

        System.out.println("双括号初始化: " + numbers);
    }
}

#### 为什么不推荐？

性能开销：每次使用这种方式，实际上都创建了一个 ArrayList 的匿名子类。这会增加类的加载时间和内存消耗。
可读性差：对于初学者来说，这种语法非常奇怪，难以理解。
持有隐式引用：匿名内部类会隐式持有外部类的引用，这可能导致内存泄露。

建议：除非是为了维护极其古老的代码，否则请使用前面提到的 INLINECODE544180a2 或 INLINECODE19c75a05。

2026 视角：AI 辅助开发与现代化工程实践

在 2026 年，我们的开发环境发生了巨大的变化。现在我们使用像 Cursor 或 Windsurf 这样的 AI 原生 IDE，代码的编写方式更加注重“意图”而非“语法”。但在使用 AI 辅助生成代码时，理解底层原理变得尤为重要。

#### AI 辅助生成的陷阱

我们经常看到 AI 生成器倾向于推荐 Arrays.asList，因为它在大多数旧教程中数据量最大。然而，在现代高并发、云原生应用中，我们需要根据具体场景做出选择。

让我们来看一个生产级别的错误示例：

// 场景：微服务中接收配置数据
public List loadConfigs(String[] rawConfigs) {
    // AI 可能会生成这种看似简洁的代码
    return new ArrayList(Arrays.asList(rawConfigs));
}

问题在哪里？

如果 rawConfigs 非常大（例如导出百万级数据的 Excel），这行代码会先创建一个固定大小的 List，然后再将其“复制”到一个新的 ArrayList 中。这意味着数据在内存中滞留了两次，可能导致短暂的 GC（垃圾回收）压力峰值。

更好的优化方案（2026 版本）：

public List loadConfigsOptimized(String[] rawConfigs) {
    // 预分配容量，避免扩容带来的数组拷贝开销
    ArrayList configs = new ArrayList(rawConfigs.length);
    // 使用 Collections.addAll (底层是 System.arraycopy，比循环 add 更快)
    Collections.addAll(configs, rawConfigs);
    return configs;
}

在这个版本中，我们直接利用了数组的已知长度进行预分配，并使用了最高效的本地方法进行填充。这种微优化在高吞吐量的边缘计算节点上至关重要。

进阶技巧：使用 Java Records 与不可变数据结构

随着 Java 21 的普及和 Java 25 的即将到来，INLINECODEebd7a43e 类已经成为数据传输的首选。初始化 ArrayList 时，我们通常会配合 Record 使用。结合 INLINECODE5d6a3fcf，我们可以写出非常安全的代码。

// 定义一个 Record (不可变数据载体)
record User(String id, String name) {}

public class ModernJavaDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 在 2026 年，我们更倾向于创建不可变的视图，仅在必要时才使用 ArrayList
        // 如果数据只需要读取，直接使用 List.of 即可，无需再包装 ArrayList
        var users = List.of(
            new User("101", "Alice"),
            new User("102", "Bob"),
            new User("103", "Charlie")
        );

        // 如果后续需要修改，再显式转换为 ArrayList
        // 这种写法清晰地表达了"我这里发生了数据结构的突变"
        var mutableUserList = new ArrayList(users);
        
        System.out.println(mutableUserList);
    }
}

这种风格体现了 2026 年的“显式意图”编程理念：默认不可变，按需可变。

常见错误与解决方案

让我们花一点时间聊聊在实际开发中，初始化 ArrayList 时容易踩的“坑”。

#### 1. 忘记指定泛型类型

// 不推荐的写法
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("String");
list.add(123); // 混入了不同类型

这样做虽然编译器可能只会给个警告，但运行起来非常危险。当你试图从列表中取数据并进行计算时，程序可能会因为类型转换异常而崩溃。最佳实践是始终使用钻石操作符。

// 正确的写法
ArrayList list = new ArrayList();

#### 2. 容量预估错误（性能杀手）

如果你知道你的 ArrayList 最终大概会存储 10000 个元素，不要直接使用默认的无参构造函数。ArrayList 每次扩容都需要进行数组复制和内存重新分配，这会消耗性能。

// 性能优化写法
// 初始容量设为 10000，避免了中间的多次扩容
ArrayList largeList = new ArrayList(10000);

总结与最佳实践

在这篇文章中，我们一起探索了在 Java 中声明并初始化带值 ArrayList 的多种方式。从简单的 add 到强大的 Stream API，再到 2026 年结合了 AI 辅助与 Records 的现代实践，每种方法都有其独特的适用场景。

快速测试或学习：使用 INLINECODEd9d8f796 或 INLINECODE36d85ac4 配合构造函数是最快的方式。
逻辑复杂的初始化：老老实实写 add() 或使用循环，代码可读性最高。
数据生成或变换：Stream API 是你的利器。
性能敏感场景：别忘了在构造函数中预估初始容量 INLINECODE396374a8，并考虑使用 INLINECODE2f40c950。
AI 时代建议：让 AI 帮你写样板代码，但作为专业开发者，你必须读懂并审查其中的隐式成本（如内存复制、泛型擦除等）。

希望这篇文章能帮助你更自信地编写 Java 代码。掌握了这些初始化技巧，你的代码会更加简洁、高效且易于维护。下次当你需要创建一个列表时，试着选择一种最优雅的方式来完成它吧！

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