1 簡介
ArrayList是用數組實現的，并且它是動態數組，也就是它的容量是可以自動增長的，看下面的類聲明可知道它實現了眾多接口，比如List，RandomAccess，Serializable，Cloneable
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
- 實現RandomAccess接口：所以ArrayList支持快速隨機訪問，本質上是通過下標序號隨機訪問
- 實現Serializable接口：使ArrayList支持序列化，通過序列化傳輸
- 實現Cloneable接口：使ArrayList能夠克隆
2 底層關鍵
transient Object[] elementData;
ArrayList底層本質上是一個數組，用該數組來保存數據
transient:Java關鍵字，變量修飾符，如果用transient聲明一個實例變量，當對象存儲時，它的值不需要維持。換句話來說就是，用transient關鍵字標記的成員變量不參與序列化過程。
Java的serialization提供了一種持久化對象實例的機制。當持久化對象時，可能有一個特殊的對象數據成員，我們不想用serialization機制來保存它。為了在一個特定對象的一個域上關閉serialization，可以在這個域前加上關鍵字transient。當一個對象被序列化的時候，transient型變量的值不包括在序列化的表示中，然而非transient型的變量是被包括進去的。
3 構造函數
-
ArrayList()：默認構造方法，構造一個初始容量為0的列表
public ArrayList() {
//無參構造器默認構造一個空數組
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
-
ArrayList(int initialCapacity)：構造一個具有指定初始容量的空列表
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
//如果初始化容量大于零，則新建一個數組容量為initialCapacity
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
//如果初始化容量等于零，則新建一個數組容量為空
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
//小于零時報異常
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
-
ArrayList(Collection<? extends E> c):創建一個包含collection的ArrayList，返回的元素是按照該 collection 的迭代器在返回它們的順序排列的（具體是在Collection的toArray()方法中）
//創建一個包含collection的ArrayList
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
//返回包含此 collection 中所有元素的數組，元素是按照該 collection 的迭代器返回它們的順序排列的
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
//如果數組長度不等于0（就是有數據）
if (elementData.getClass() != Object[].class)
//復制elementData數組，截取或用 null 填充（如有必要），以使副本具有指定的長度，并返回Object[]類
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
4 工具類
-
trimToSize(): 將當前容量值設為實際元素個數
public void trimToSize() {
modCount++;
if (size < elementData.length) {
//相當于縮小了容量
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
}
}
-
public void ensureCapacity(int minCapacity):擴容方法，ArrayList每次新增元素都會進行容量大小檢測判斷，若新增的后元素的個數會超過ArrayList的容量，就會進行擴容滿足新增元素的需求
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
int minExpand = (elementData != EMPTY_ELEMENTDATA)
? 0
//默認構造情況下，elementData 是空的，所以minExpand為10
: DEFAULT_CAPACITY;
if (minCapacity > minExpand) {
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
}
接下來看ensureExplicitCapacity()，
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
// 數據結構發生改變，和fail-fast機制有關，在使用迭代器過程中，只能通過迭代器的方法（比如迭代器中add，remove等），修改List的數據結構，
// 如果使用List的方法（比如List中的add，remove等），修改List的數據結構，會拋出ConcurrentModificationException
modCount++;
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//當前數組容量大小不足時，才會調用grow方法，自動擴容
grow(minCapacity);
}
實際上擴容的方法grow()
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
// 新的容量大小 = 原容量大小的1.5倍，右移1位并相加本身近似于1.5倍
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
//溢出判斷
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
1.5倍的神秘規律：因為一次性擴容太大(例如2.5倍)可能會浪費更多的內存
1.5倍：最多浪費33%
2.5倍：最多會浪費60%
3.5倍：則會浪費71%
但是一次性擴容太小，需要多次對數組重新分配內存，對性能消耗比較嚴重。所以1.5倍剛剛好，既能滿足性能需求，也不會造成很大的內存消耗。
未完
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