JAVA ArrayList集合底层源码分析

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ArrayList集合

一、ArrayList的注意事项

  1. ArrayList集合可以加入null，并且可以加入多个
  2. ArrayList是由数组来实现的数据存储的
  3. ArrayList基本等同于Vetor,但是ArrayList是线程不安全的(执行效率高)，在多线程下不建议使用ArrayList

二、 ArrayList 的底层操作机制源码分析(重点，难点.)

1.JDK8.0

  1. ArrayList中存放了一个Object类型的数组elementDate，什么类型都能往里面放
    • transient Object[] elementDate;
      • transient ，表示该属性不会被序列化
  2. 当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第1次添加，则扩容elementData为10，如需要再次扩容，则扩容elementData为1.5倍
  3. 如果使用的是指定大小的构造器，则初始elementData容量为指定大小，如果需要扩容,则直接扩容elementData为1.5倍。

注意：

  • mount 表示的该数组的修改次数

注意：

  • >>1代表二进制位向右移两位，表示大小/2，这里的int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)，代表扩容按旧数组的1.5倍进行扩容(除第一次).
  • newCapacity - minCapacity < 0
    • 第一次扩容：newCapacity = 0，minCapacity = 10，即当最小容量比新容量小的时候，把minCpacaity 赋给 newCapacity，只有第一次扩容会执行这个if
      • 如果newCapacity 比最大的大小还要大时
      • 执行hugeCapacity这个方法
    • 利用copyOf，把原数组的内容拷贝到新数组里面去，并让elementData指向该方法返回回来的地址，这样可以在保留原来数组中元素的同时，并增加新的空间，新空间默认为null;

若是使用指定大小的构造器

  • 第一次扩容就按照elemenData的1.5倍扩容
    • 整个执行流程还是和前面讲的一样

2.JDK11.0

使用ArrayList无参构造器，会创建一个只读的静态的，类型为Object的空数组

存储数据底层实现原理：

  1. 调用add方法，参数：e为你要存储的数据(大概).
  2. modCount：为对该集合的操作次数，默认为0
  3. 调用 add 方法(重载后的add方法)

  • 当前元素个数 == 当前数组长度，就会进行扩容
    • 之后让elementData[s] = e，s为当前元素个数，且让size = s +1；
  1. 如果要进行扩容

  • 返回一个扩容后的数组，利用copyOf方法，把原来的数组元素，拷贝到新数组中，且新数组的长度为原来数组+1；
  • 然后在执行下面的赋值操作，同上

newCapacity方法

  • 调用newCapacity，确定要扩大的空间
  • oldCapacity 为当前数组的长度
  • newCapacity 为扩容后新数组的长度：为旧数组长度的1.5倍

如果新数组的长度，比需要的(最小)容量小，则执行下面的代码

  • DEFAULT_CAPACITY为int 类型 ，值为10，如果elementaData 为空数组(DEFAULTCAPACTY_EMPTY_ELEMENTDATA)，那么就用把mincapacity和DEFAULT_CAPACITY传进去进行比较，返回最大值，这个最大值就是要新数组的容量
    • 如果minCapacity<0 则抛出异常
    • 并返回mincapacity

如果新数组的长度，大于需要的(最小)容量，则执行下面的代码

  • 三元表达式，这里比较简单不做阐述
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