ArrayList源码分析

来源：互联网发布：内存泄露检测 ubuntu 编辑：程序博客网时间：2024/05/04 03:03

版本说明：jdk1.7.0_79

ArrayList

属性

//默认的初始容量大小，为10private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//用来存放元素的数组。private transient Object[] elementData;//存放的元素个数private int size;

构造方法

public ArrayList(int initialCapacity)public ArrayList()public ArrayList(Collection<? extends E> c)

创建ArrayList时，可以指定初始容量值。如果没有指定初始容量，则使用默认的容量值DEFAULT_CAPACITY=10。

也可以用其它容器填充的方式来创建ArrayList,其容量值就其它容器的size值(存放元素的个数)。【刚好装满】

但是初始容量既不能设置过大，也不能过小。如果过大，但元素增长过慢，则导致内存浪费。如果过小，造成频繁的扩容(内部元素移动)，影响效率。

参考博客：关于ArrayList的初始容量以及扩容的效率问题

add方法

    public boolean add(E e) {        ensureCapacityInternal(size + 1);  //         elementData[size++] = e;        return true;    }

该方法是将元素添加到列表尾部

get方法

    public E get(int index) {        //先检查index是否越界        rangeCheck(index);         return elementData(index);    }

remove方法

删除指定index处的元素

    public E remove(int index) {        //检查index是否越界            rangeCheck(index);                modCount++;            //暂存要删除的元素        E oldValue = elementData(index);        int numMoved = size - index - 1;            //如果删除位置不是末尾，进行元素的移动        if (numMoved > 0)            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);//index之后的所有元素都往前挪动。                    //将末位置设为null。size值减1            elementData[--size] = null; // 【clear to let GC do its work】            //返回删除的元素        return oldValue;    }

如果删除的是末尾的元素，直接删除即可。如果是其它位置，则需要将删除位后面的所有元素往前移动。

elementData[--size] = null这段代码有两层意思。

1.删除元素后，末位元素已经没有存在的意义了，所以将其设为null。

2.如果该元素是某个对象的引用，且不存在其它对该对象的引用，则设为null之后，该对象就成为了垃圾，垃圾回收机制开始工作(不保证进行回收)

注意：如果是复杂类型，容器中存放的是对象的引用，所以删除时仅仅删除的是引用，真实的对象并未删除。

remove(Object o)

删除第一个出现在ArrayList中的元素

    public boolean remove(Object o) {        if (o == null) {            for (int index = 0; index < size; index++)                if (elementData[index] == null) {                    fastRemove(index);                    return true;                }        } else {            for (int index = 0; index < size; index++)                if (o.equals(elementData[index])) {                    fastRemove(index);                    return true;                }        }        return false;    }

ArrayList自动扩容机制

我们知道ArrayList优于数组之处在于它具有自动扩容机制，也就是当ArrayList中存放的元素个数达到了其容量之后，继续向其中添加元素，它会帮我们自动扩充容量。ArrayList在添加元素时先会确保内部容量可用,会调用ensureCapacityInternal(size + 1);

查看源码可知，有两个确保容量的方法。

public void ensureCapacity(int minCapacity)
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity)

公有的扩容方法说明，我们可以手动的对ArrayList进行扩容。

私有的那个方法名后面有个internal(内部的),说明该方法仅供ArrayList内部使用。我们重点关注这个私有的扩容方法。

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);        }        ensureExplicitCapacity(minCapacity);//***    }    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {        modCount++;        // overflow-conscious code        if (minCapacity - elementData.length > 0)            grow(minCapacity);//***    }    private void grow(int minCapacity) {     // overflow-conscious code     int oldCapacity = elementData.length;     int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//>>表示右移一位，相当于除以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:     lementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);    }

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)，从而可以知道ArrayList扩容到原容量的1.5倍(约等于)
而在JDK6中扩容实现如下

int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;

也就是说，如果初始容量为10，JDK7扩容至15，而JDK6扩容至16，但大约都是原来的1.5倍。

总结

ArrayList底层使用数组实现。随机访问速度快，插入和移除操作速度慢。

ArrayList具有自动扩容机制。

ArrayList是非线程安全的。

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