一、.ArrayList:
写过的项目到现在基本上面向业务域查询返回大列表都是使用ArrayList来存储业务数据的。
定义：ArrayList是List接口的可变数组的实现。实现了所有的可选列表的操作并允许包括null在内的所有元素。除了实现List接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。
每个ArrayList实例都有一个容量，该容量是指来存储列表元素的数组的大小，该容量至少等于列表数组的大小，随着ArrayList的不断添加元素，其容量也在自动增长，自动增长会将原来数组的元素向新的数组进行copy。因此，如果根据业务场景来提前预判数据量的大小。可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前，应用程序可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量，这样就可以减少递增式再分配数量的操作。
注意：我们都知道ArrayList不是线程安全的，如果存在多线程访问ArrayList实例的场景，其中一个线程要在改变ArrayList列表结构之前，需要先对它这个操作保持线程同步。
ArrayList继承了AbstractList抽象类并实现了List接口，底层使用数组保存所有元素。
AbstractList主要作用是定义抽象对数组操作的公共主要行为，供具备相似功能的子类来具体实现自己特定的逻辑。
二、初始化
public ArrayList()；默认的构造器，将会以默认的大小来初始化内部的数组 public ArrayList(int initialCapacity)；用指定的大小来初始化内部的数组 public ArrayList(Collectio< extends E> c)；用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList public ArrayList()；默认的构造器 /** * Shared empty array instance used for empty instances. */ private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. */ public ArrayList() { super(); this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } |
我本地JDK1.7 默认数组长度是0，JDK1.6初始化大小是10
（1）添加元素，确定内部容量
/** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; /** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @returntrue(as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); //确保内部容量，判断当前容量大小，如果不够就通过扩容来确保容量；size大小表示执行添加元素之前的元素个数，并不是ArrayList的容量，容量是elementData数组长度 // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } |
下面关注下ensureCapacityInternal(size + 1)是如何扩容的。
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //如果实际存储数组是空数组，则最小的容量是默认容量，JDK1.7是10 if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code //如果数组长度elementData.length小于最小容量就需要扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } |
以上，elementData是用来存储实际数据的数组，minCapacity是最小的扩容容量。
三、扩容(重点)
/** * 增加容量，以确保它至少能容纳由最小容量参数指定的元素数 * @param minCapacity 所需要的最小容量 */ private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; //int newCapacity = oldCapacity + oldCapacity * 0.5 也就是扩容了1.5倍 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; //MAX_ARRAY_SIZE:private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; // 这个最大值用来分配给数组的，由于不同的JVM需要在数组中需要存放些头部信息，如果分配过大可能会导致内存溢出：提示请求的数组大小超过了JVM限制 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: // 将获取到的扩容的容量复制当前到当前数组 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } |
总结：ArrayList是采取延迟分配对象数组大小空间的，当第一次添加元素时才会分配10个对象空间，当添加第11个元素的时候，会扩容1.5倍，当添加到16个元素的时候扩容为15*1.5=22，以此类推。
ArrayList每次扩容都是通过Arrays.copyof(elementData, newCapacity)来实现的。
当我们在明确对象的大致数目时候提前指定初始化数组的大小是一个非常明智的选择。
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