JAVA集合-03ArrayList源码解析和使用实例

上一章讲解了Collection接口下得抽象类和继承接口，后续深入到具体的实现类,博客及对应得代码可在github上查看

ArrayList简介

ArrayList底层实现是数组，相较于数组固定大小，ArrayList可以动态的增加；ArrayList继承AbstractCollection,
实现了List、RandomAccess、Cloneable、Serializable;

1. ArrayList继承AbstractCollection,实现了List接口，使得它有集合的基本操作
2. 实现RandomAccess标记了ArrayList可以随机访问元素
3. 实现Cloneable标记支持克隆
4. 实现Serializable标记支持序列化

ArrayList不是线程安全的，如果在多线程条件下使用CopyOnWriteArrayList或者使用Collections.synchronizedList(List list)转化为线程安全的List

构造函数

1. public ArrayList()
2. public ArrayList(int initialCapacity)
3. public ArrayList(Collection<? extends E> c)

ArrayList提供三种构造函数，第一种构建一个初始化容量为0的ArrayList(查阅资料发现说1.6时候会初始化容量为10),
不过在第一次添加元素时候会让容量变为10；第二种指定初始化容量大小；第三种初始化容量为Collection大小

结构分析

ArrayList包含两个重要属性：size和elementData

1. size表示当前ArrayList包含的元素个数，对于方法ArrayList#size返回的就是它
2. elementData就是元素存放的位置了

ArrayList源码分析(java version:1.8.0_111)

 public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);//添加元素时候确定容量是否够用
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {//此处就是当容量为0时候添加元素，容量置为10
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)//当容量不够时候，扩容
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//n+n/2
        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);//让数组大小变为新的容量大小，这个操作耗时
    }

通过阅读上面的源码可以看出ArrayList每次添加元素时候都会检查容量是否够，如果不够的话，需要扩容；
例如size=10，elementData.length=10，此时底层数组元素填充满了 当再次添加元素时候ensureCapacityInternal(size + 1)方法
为ensureCapacityInternal(11)->ensureExplicitCapacity(11)->grow(11)返回16，这也是为什么说每次扩容都是(size+1)的1.5倍