java——ArrayList-源码解析.docx

ArrayList是list接口下一个底层用数组实现的典型list类，也就是传说中的动态数组，用MSDN的说法就是array的复杂版本，它提供了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等好处。相对于LinkedList来说，ArrayList的特点是查询数据快，增删数据慢 ArrayList 是 Java 中常用的集合类，它是 List 接口的一个实现，基于数组进行操作。ArrayList 的设计使得元素可以动态地添加和删除，同时提供了对数组大小的灵活调整。它实现了 ICollection 和 IList 接口，提供了丰富的操作方法。ArrayList 的主要特点在于其查询性能高，因为数组的索引访问速度快，但插入和删除操作相对较慢，因为涉及到数组元素的移动。 ArrayList 的内部属性包括： A、`elementData`：这是一个 `Object[]` 类型的数组，用于存储 ArrayList 中的元素。 B、`size`：一个整型变量，表示 ArrayList 当前包含的元素数量。 ArrayList 提供了以下几种构造方法： 1. 带容量大小的构造方法：允许指定初始容量，如果容量小于0，则抛出异常。 2. 无参构造方法：默认容量为 10。 3. 从 Collection 构造：将给定的 Collection 转换为数组并初始化 ArrayList。 ArrayList 的动态扩容机制是通过 `ensureCapacityInternal` 方法实现的。当添加元素时，如果当前容量不足以容纳新元素，就会触发扩容。扩容策略通常是将旧容量扩大到 1.5 倍（即 `oldcapa * 1.5`），确保有足够的空间存放新元素。如果扩容后的容量仍小于需求的最小容量 `minCapacity`，则会使用 `minCapacity`。 扩容过程主要包括以下几个步骤： 1. 检查 `elementData` 是否为空，如果为空，使用 `Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)` 确定初始容量，其中 `DEFAULT_CAPACITY` 默认为 10。 2. 调用 `ensureExplicitCapacity` 方法，此方法会检查当前容量是否需要增长，并在必要时进行实际的数组复制和大小调整。 在 `ensureExplicitCapacity` 方法中，如果当前容量小于所需容量，会创建一个新的数组，将旧数组的元素复制到新数组，并更新 `elementData` 和 `size`。这确保了 ArrayList 在添加元素时始终有足够的空间。 此外，ArrayList 还提供了多种其他操作，如获取、设置、删除元素，以及查找、遍历等。这些方法都依赖于底层的数组实现，因此在处理大量数据时，如果频繁进行插入和删除操作，LinkedList 可能会是更好的选择，因为它通过链表结构可以更快地完成这些操作，而 ArrayList 在这种情况下会因为数组移动元素而效率较低。 ArrayList 是一个基于数组的动态列表，适合快速查询，但插入和删除速度相对较慢。它的构造和扩容机制是通过内部数组的动态扩展来实现的，保证了在添加元素时的内存效率。了解 ArrayList 的这些内部机制对于优化代码和理解其性能特征至关重要。