关于ArrayList经验分享(源码分析)

集合的作用就是以一定的方式组织,存储数据。对于ArrayList,我认为需要的关注以下内容:
 1.集合的基本存储单元
 2.集合的增删改查基本操作的实现
 3.存储数据的要求,是否为空,是否允许重复
 4.存放与读取是否有序
 5.是否线程安全

基本存储单元

 ArrayList的源码片段:

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
private int size;

底层存放的是Object[]数组,size不是数组长度,单独计算。

集合的增删改查基本操作的实现

1.新增元素

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

ensureCapacityInternal方法用于判断数组是否需要扩容,底层调用grow方法继续数组动态扩容,上面代码扩容了1.5倍的长度。Arrays.copyOf方法会先创建一个长度为newCapacity的数据,调用System.arraycopy将原先的elementData数据拷贝至新的数组中,这是顺序插入的实现。

    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

这是中间插入的实现,先判断数组容量是否足够,之后从index位置开始,利用System.arraycopy做一个整体的数据复制并向后位移一个位置,将需要插入的元素放置在index位置。如果集合中的数据比较庞大,而且需要的插入前半部分操作比较多,ArrayList的效率会很低。

2.修改元素

public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }
比较简单,不详细说明。

3.删除元素

    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

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

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }

删除方法和中间插入的实现差不多,System.arraycopy将数组从index位置复制并向前位移一个单位,完成后将最后一个元素置为null。

存储数据的要求,是否为空,是否允许重复

允许为空或者null,允许重复

存放与读取是否有序

底层实现是数组,所以有序

是否线程安全

非线程安全,因为所有方法都是不同步的。如果需要线程安全,可以使用Vector,Vector里的实现基本和ArrayList一致,每个方法都加入了synchronized,不同的地方是Vector多了一个增长因子capacityIncrement,数组扩容的时候回用到。

ArrayList的优缺点

优点:查找速度快,顺序插入速度快,缺点:删除和中间插入用到了数组拷贝,会影响性能。

适用场景:访问比较频繁,顺序插入比较多的场景。





發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章