1 概述
- ArrayList的元素：有序、可重复、允许null
- ArrayList没有实现同步(synchronized)，因此线程不安全的。（vector线程安全）
- ArrayList底层数据结构为数组，容量(capacity)：表示底层数组长度。容量不足则触发扩容，创建一个更长的数组，并将元素迁移到新数组
- 关于数组：数组一旦被创建，长度不可变
- 支持泛型
2 底层数据结构
几个重要的成员变量
transient Object[] elementData; //存储列表元素的数组，容量(capacity)就是elementData的长度
private int size;//元素的数量
protected transient int modCount = 0; //list的修改次数
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //初始化没有指定容量时，容量达到10就会触发扩容
ps：size跟capacity不一样，capacity>=size
3 构造函数
三个构造函数
- 指定初始容量大小，创建Object类型数组，且长度等于参数值
- 未指定初始容量大小，数据数组赋值为一个无限容量的空数组
- 造参数为集合类型，将参数转换成Object类型数组，并赋值给数据数组
注意，只有当第一次add元素时，才会指定数组的长度
源码：
// 1、指定初始容量大小时，创建Object类型数组，且长度等于参数值
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; //参数值为0，数据数组赋值为一个无限容量的空数组
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
// 2 不指定初始容量大小时，数据数组赋值为一个无限容量的空数组
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
// 3 构造参数为集合类型，将参数转换成Object类型数组，并赋值给数据数组
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
4 自动扩容
- 添加元素时，会判断添加后是否超出当前数组长度，超出则会执行数组扩容；
- 数组扩容时，会将老数组中的元素拷贝到新数组。
- 如果未指定初始容量，那么容量达到10就会触发扩容
- 数组扩容后的容量为原来的1.5倍
- 尽可能评估所需要容量的大小，避免扩容。（因为扩容占用更多的内存）
参考源码:
重点！！！！！：添加前，都判断是否需要扩容：（如果size+1后，超过elementData的长度，则执行扩容，扩容为原来的1.5倍）
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // size 初始值为0，
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
//计算所需容量：初始化未指定容量，第一次添加元素时，扩容阈值为10；反则，容量为当前长度+1
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);//DEFAULT_CAPACITY = 10,即第一次添加时，数组长度变为10
}
return minCapacity;//如果数组不为空时，最小长度是当前长度+1
}
//再次计算数组所需容量
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;//列表修改次数递增
//所需容量大于数组的长度,则执行扩容
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
//扩容，数组的内存状态已经发生变化了
private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);// 新的长度为旧长度的1.5倍 【右移1位（除以2）】
if (newCapacity - minCapacity < 0) // 如果扩容后的长度小于所需要的最小长度，则使用最小长度(基本不会发生)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //这里是极限的情况，即逼近数组分配的最大内存空间
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 执行数组拷贝
}
5 set() get() remove()
- set()方法也就变得非常简单，直接对数组的指定位置赋值即可。
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);//下标越界检查
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;//赋值到指定位置，复制的仅仅是引用
return oldValue;/