java ArrayList

基于jdk1.8

先来一张集合的图片：

集合的关系都在图上面，可以先熟悉一下。

接下来的内容都是基于这张图吧。

当然我们学习要有重点，接下来就看下哪几点？

1、是否允许空

2、是否允许重复数据

3、是否有序，有序的意思是读取数据的顺序和存放数据的顺序是否一致

4、是否线程安全

ArrayList

好的ArrayList是我们常见的集合类，它是一个以数组形式存储数据的集合，接下来看下重要的元素：

元    素	作    用
private transient Object[] elementData;	ArrayList是基于数组的一个实现，elementData就是底层的数组
private int size;	ArrayList里面元素的个数，这里要注意一下，size是按照调用add、remove方法的次数进行自增或者自减的，所以add了一个null进入ArrayList，size也会加1

四个关注点在ArrayList上的答案

以后每篇文章在讲解代码前，都会先对于一个集合关注的四个点以表格形式做一个解答：

关  注  点	结      论
ArrayList是否允许空	允许
ArrayList是否允许重复数据	允许
ArrayList是否有序	有序
ArrayList是否线程安全	非线程安全

添加元素

有这么一段代码：

public static void main(String[] args)
{
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    list.add("000");
    list.add("111");
}

看下底层会做什么，进入add方法的源码来看一下：

1. public boolean add(E e) {
2. ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
3. elementData[size++] = e;
4. return true;
5. }

第二步是扩容，先不管，第三步是增加一个元素。

扩容

构造ArrayList的时候，默认的底层数组大小是空

public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
那么有一个问题来了，底层数组的大小不够了怎么办？答案就是扩容，这也就是为什么一直说ArrayList的底层是基于动态数组实现的原因，动态数组的意思就是指底层的数组大小并不是固定的，而是根据添加的元素大小进行一个判断，不够的话就动态扩容，扩容的代码就在ensureCapacity里面：

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

如果为空那么初始化为大小为10的数组。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;//数据结构发生改变，和fail-fast机制有关，在使用迭代器过程中，只能通过迭代器的方法（比如迭代器中add，remove等），修改List的数据结构， 如果使用List的方法（比如List中的add，remove等），修改List的数据结构，会抛出ConcurrentModificationException
//所以循环删除的时候用迭代器。
    // overflow-conscious code 当前数组容量不足时进行扩容
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

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);
}

如果现在大小不够则会扩容。找到最小的，然后调用到的是Arrays的copyOf方法，将元素组里面的内容复制到新的数组里面去。

删除元素

接着我们看一下删除的操作。ArrayList支持两种删除方式：

1、按照下标删除

2、按照元素删除，这会删除ArrayList中与指定要删除的元素匹配的第一个元素

其实做的事情就是两件:

1、把指定元素后面位置的所有元素，利用System.arraycopy方法整体向前移动一个位置

2、最后一个位置的元素指定为null，这样让gc可以去回收它

技巧：要将list中去重，把对象放入Set中，然后重新赋值就好了。