了解ArrayList原理

1.ArrayList 介绍

有序集合，按顺序存储元素

非线程安全

底层实现：底层采用数组实现，就是一个自动扩展的动态数组，

初始大小：集合的初始化大小10

容量扩张：(原始大小 * 3)/2 + 1  = 50% + 1

 

2.与其他集合对比

与Vector 对比

 Vector 是线程安全的

与LinkedList 对比

 LinkedList 以链表形式存储，每个元素都保存了前一个元素和后一个元素的地址

 ArrayList  add,remove操作比LinkedList慢,ArrayList需要进行移位操作，LinkedList只需要改变当前元素前后地址

 ArrayList get,set 操作比LinkedList快，ArrayList只需要通过下标定位元素，LinkedList需要遍历整个链表 

 

3.源码分析 

 

ArrayList 

private transient Object[] elementData;  // 实际采用Object数组

public ArrayList() {
    //初始化容量大小10
	this(10);
    }

// 获取元素
public E get(int index) {
	RangeCheck(index); //检查下标是否越界
	return (E) elementData[index]; //下标获取
    }
//重新指定下元素
 public E set(int index, E element) {
	RangeCheck(index);

	E oldValue = (E) elementData[index];
	elementData[index] = element;
	return oldValue;
    }

//添加操作
public boolean add(E e) {
	ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!! 容量自动扩张
	elementData[size++] = e;
	return true;
    }

//删除操作
 public E remove(int index) {
	RangeCheck(index);

	modCount++;
	E oldValue = (E) elementData[index];

	int numMoved = size - index - 1;
	if (numMoved > 0)
	    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
			     numMoved); //删除元素后面的元素往前移，元素有移位操作，消耗性能
	elementData[--size] = null; // Let gc do its work  清空最后的位置，让垃圾回收

	return oldValue; //返回当前删除的元素
    }

//自动容量扩张
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
	modCount++;  //记录当前集合的操作次数，用于判断当前是否有并发操作
	int oldCapacity = elementData.length;
	if (minCapacity > oldCapacity) {
	    Object oldData[] = elementData;
	    int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; // 扩大 (原始大小 * 3)/2 + 1 = 50% + 1
    	    if (newCapacity < minCapacity)
		newCapacity = minCapacity;
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 创建新数组大小将原来的数组复制到新的数组当中，数组元素越多性能消耗
	}
    }

数组copy方法：public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos,

                                        Object dest, int destPos,

                                        int length) 

参数:src 原始数组.srcPos 原始数组开始下标.dest 目标数组下标.destPos 目标数组下开始下标.length .复制的数组长度

 

4.优化

尽可能的在初始化的时候设定大小，避免容量扩张

public void ensureCapacity(int minCapacity) // 只有在容量不够的情况下才扩张
{
  ...
if (minCapacity > oldCapacity) {
    //扩张
}
}

新增和删除操作比较频繁可以使用LinkedList