【JDk源码解析之一】ArrayList源码解析

1.ArrayList的继承关系如图所示：

2.宏观上说，ArrayList是基于动态数组实现的，数组具有按索引查找的特性，所以访问很快，适合经常查询的数据。

3.具体源码解析。

为什么说ArrayList是动态数组，这个可以看它的构造函数。如下图所示，有两个构造方法，存放元素的elementData是一个数组，同时被初始化。ArrayList的放的元素就是放     在这个数组里。



ArrayLIst的默认初始化容量是10，这个是容量，并不是ArrayList的初始化大小，更不能等同于size，而是elementData[]这个数组的大小，而size指的是数组里面存放有数据的   数量，也就是list的大小。直接new ArrayList,，然后调用相应的size()方法，肯定返回的是0、

   


当容量不够时候（ensureCapacityInternal(size + 1)），会调用相应的扩容的方法(private void grow(int minCapacity))。下面再讲add方法时候，会详细讲解。

3.1 往链表增加元素：add方法。

ArrayList提供了两种add方法，add(E e)  和  add(int index, E element)。



add（E e）是直接往数组最后增加数据，而后者则是往指定的index增加数据。在增加的过程中，根     据索引来增加数据的add方法，首先要判断index越界的问题。这个问题看起来很简单，确实很重要，完美笔试的时候，就是没写这个，通过率一直不到100%。接下来，就是两者 ensureCapacityInternal(size + 1)。看名字也很容易知道，这个方法是为了确保容量够，接下来来看这个方法是怎么做的。如下图所示，这个方法的参数minCapacity接受传入的（size+1）,然后判断这个数组elementData是否为空。这个数组为空的时候，返回DEFAULT_CAPACITY和minCapacity的最大值。这个时候就可以理解，为什么说默认容量是10。因为他每次增加元素时候，是和DEFAULT_CAPACITY来比较的。不够的时候才会扩充。接下来调用了ensureExplicitCapacity方法。如果数据的数量超过了elementData数组
长度，说明容量不够了，就执行grow方法，扩容。



接下里看看，它是怎么扩容的。进入grow(int minCapacity)方法，这个minCapacity指的是（size+1）。如下图所示，先将现在的容量放入oldCapacity，然后将其右移1位，相

当于除以2，然后在加上原来的容量，其实就是1.5倍。说白了就是每次扩充原来容量的一半。扩充完毕后，检查这个新容量是不是太大了。如果比MAX_ARRAY_SIZE大，那就将其设置为Integer.MAX_VALUE. 那么问题来了，MAX_ARRAY_SIZE是多大？干啥的？



MAX_ARRAY_SIZE是在该类里面定义的一个常量，定义和英文解释如下。可以看到它比Integer.MAX.VALUE少8。那么新的问题来了，为什么减去8？首先英文的注释写的很清楚了，为了避免OOM异常。但是为什么减去8，减去4行不？减去2呢？

我们知道，数组除了存放数据外，还有一个length属性，说白了，减去8是为了存数组的长度。



这些都做完后，调用Arrays.copy()方法，将数据进行拷贝。从这里也可以看出扩容是很影响性能的。

3.2 移除数据 :remove()方法。

ArrayList可以有两种方式进行数据的删除，即按照索引和按照元素来进行删除，两个方法如下所示。这两个方法都不难，最后都是通过copy方法就行数据的移动。

3.3 其他有意思的方法：addAll()方法

    addAll()方法的所用是Array List可以方便的直接将list作为参数传入，然后增加。具体看如下的代码

4.总结

ArrayList是基于动态数组实现的，随机存取快，但是在增删时候，需要数组的拷贝复制，这个时候明显劣势。

它不是线程安全的。

它能存放null值。

ArrayList的默认初始化容量是10，每次扩容时候增加原先容量的一半，也就是变为原来的1.5倍