最近准备跳槽了，可能要从安卓转做javaweb，抓紧时间复习一下java的基础内容。正好在github上发现了crossoverJie的Java-Interview项目，就来逐项学习一下。
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ArrayList/Vector 的底层分析
ArrayList
ArrayList 实现于 List、RandomAccess 接口。可以插入空数据，也支持随机访问。
ArrayList相当于动态数据，其中最重要的两个属性分别是: elementData 数组，以及 size 大小。 在调用 add() 方法的时候：
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
- 首先进行扩容校验。
- 将插入的值放到尾部，并将 size + 1 。
如果是调用 add(index,e) 在指定位置添加的话：
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//复制，向后移动
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
- 也是首先扩容校验。
- 接着对数据进行复制，目的是把 index 位置空出来放本次插入的数据，并将后面的数据向后移动一个位置。
其实扩容最终调用的代码:
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
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);
}
也是一个数组复制的过程。
由此可见 ArrayList 的主要消耗是数组扩容以及在指定位置添加数据，在日常使用时最好是指定大小，尽量减少扩容。更要减少在指定位置插入数据的操作。
序列化
由于 ArrayList 是基于动态数组实现的，所以并不是所有的空间都被使用。因此使用了 transient 修饰，可以防止被自动序列化。
transient Object[] elementData;
因此 ArrayList 自定义了序列化与反序列化：
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException{
// Write out element count, and any hidden stuff
int expectedModCount = modCount;
s.defaultWriteObject();
// Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
s.writeInt(size);
// Write out all elements in the proper order.
//只序列化了被使用的数据
for (int i=0; i<size; i++) {
s.writeObject(elementData[i]);
}
if (modCount != expectedModCount) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
// Read in size, and any hidden stuff
s.defaultReadObject();
// Read in capacity
s.readInt(); // ignored
if (size > 0) {
// be like clone(), allocate array based upon size not capacity
ensureCapacityInternal(size);
Object[] a = elementData;
// Read in all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
a[i] = s.readObject();
}
}
}
当对象中自定义了 writeObject 和 readObject 方法时，JVM 会调用这两个自定义方法来实现序列化与反序列化。
从实现中可以看出 ArrayList 只序列化了被使用的数据。
以上为复制git的内容。下面解释一下其中我不太熟悉和明白的内容。
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一、ArrayList
首先是ArrayList基础，ArrayList指的就是动态数组，包括三个主要的优点：
动态的增加和减少元素
实现了ICollection和IList接口
灵活的设置数组的大小
ArrayList有三个构造器，分别是public ArrayList(); public ArrayList(ICollection); public ArrayList(int); （第一个构造器默认按照16的大小构造，第二个将该集合的元素添加到ArrayList，第三个按照参数构造）。
IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步，而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。 （先放这，线程问题后面再详细解释）
TrimSize方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小，当动态数组元素确定不在添加的时候，可以调用这个方法来释放空余的内存。
效率问题：
1.数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。 每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组。如果不运行TrimSize方法或者存储元素不足填满，会造成较大的内存浪费。
2.调用IndexOf、Contains等方法是执行的简单的循环来查找元素，会造成效率低下的问题，还不如自己手写算法进行查找。
二、List接口
Vector
Voctor 也是实现于 List 接口，底层数据结构和 ArrayList 类似,也是一个动态数组存放数据。不过是在 add() 方法的时候使用 synchronize 进行同步写数据，但是开销较大，所以 Vector 是一个同步容器并不是一个并发容器。
以下是 add() 方法：
public synchronized boolean add(E e) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = e;
return true;
}
以及指定位置插入数据:
public void add(int index, E element) {
insertElementAt(element, index);
}
public synchronized void insertElementAt(E obj, int index) {
modCount++;
if (index > elementCount) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index
+ " > " + elementCount);
}
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, elementCount - index);
elementData[index] = obj;
elementCount++;
}
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除此之外，再详细介绍一个Vector这个神奇的东西。
Vector 是矢量队列，它是JDK1.0版本添加的类。继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable这些接口。
Vector 继承了AbstractList，实现了List；所以，它是一个队列，支持相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
Vector 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在Vector中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。
Vector 实现了Cloneable接口，即实现clone()函数。它能被克隆。
和ArrayList不同，Vector中的操作是线程安全的。