- 定義
- java.util.ArrayList類就是傳說中的動態數組，相當於Array的複雜版本，也就是說，ArrayList對象既有數組的特徵，也有列表的特徵。ArrayList實現了List接口，允許對元素進行快速隨機訪問。
- 結構
- 源碼
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
// 默認大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 共享的空數組，用於初始化空實例
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//主要作爲一個標識位，在擴容時區分：默認大小和容量爲0，使用默認容量時採取的是“懶加載”
//即等到add元素的時候才進行實際容量的分配
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//ArrayList內部結構，是一個Object[]類型的數組
transient Object[] elementData;
//記錄當前容器中有多少元素
private int size;
- DEFAULT_CAPACITY ：默認大小爲 10；（擴容爲原來的一半 擴容一次以後爲15）擴容使用Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
- EMPTY_ELEMENTDATA： 共享的空數組，用於初始化空實例
- Object[] elementData：ArrayList內部結構，是一個Object[]類型的數組
- size：記錄當前容器中有多少元素
- 構造方法
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
//無參構造器，指向的是默認容量大小的Object數組，注意使用無參構造函數的時候並沒有直接創建容量
//爲10的Object數組,而是採取懶加載的策略：使用DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA（實際容量爲0）
//作爲標識，在真正add元素時纔會開闢Object數組，即在擴容函數中有處理默認容量的邏輯，後面會有分析
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
1. public ArrayList(int initialCapacity) 構造方法：表示接受指定容量值，初始化創建數組，真正開發時候按照實際情況創建ArrayList可指定。
2. public ArrayList() 構造方法：是默認的構造方法，它創建一個空數組。
3. public ArrayList(Collection<? extends E> c) 構造方法：接收一個Collection的實體，將該Collection實體轉換爲ArrayList對象。
- add 添加方法
public boolean add(E e) {
modCount++;
//add操作的核心函數，當使用無參構造器時並沒有直接分配大小爲10的Object數組，這裏面有對應
//的處理邏輯
add(e, elementData, size);
return true;
}
- 主要用於標識線程安全，即ArrayList只能在單線程環境下使用，在多線程環境下會出現併發安全問題，modCount主要用於記錄對ArrayList的修改次數，如果一個線程操作期間modCount發生了變化即，有多個線程同時修改當前這個ArrayList，此時會拋出“ConcurrentModificationException”異常，這又被稱爲“failFast機制”，在很多非線程安全的類中都有failFast機制：HashMap、 LinkedList等。這個機制主要用於迭代器、加強for循環等相關功能，也就是一個線程在迭代一個容器 時，如果其他線程改變了容器內的元素，迭代的這個線程會拋出“ConcurrentModificationException”異常
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LinkedList底層採用雙向列表實現，所以在添加新元素的時候要先構造一個Node對象（item爲我們加入的值），只需要將Node的next賦值爲新的Node即可。但是相對於ArrayList而言，LinkedList可以更加高效的插入元素，因爲它不會涉及到ArrayList擴容。但也因爲這種數據結構，導致它不具備有隨機訪問的能力。
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ArrayList和LinkedList都不是線程安全的。那麼如果我們要用線程安全的用什麼呢 ？
- List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());Collections提供了方法synchronizedList保證list是同步線程安全的。
- CopyOnWriteArrayList：寫時複製，CopyOnWrite容器既寫時複製的容器，往一個容器添加元素的時候，不直接往當前的容器Object[]添加，而是先將當前容器Object[] 進行Copy,複製出一個新的容器Object[] newElements,然後往新的容器Object[] newElement裏面添加元素，添加完元素之後，再將原容器的引用指向新的容器，setArray(newElements );這樣做的好處是可以對CopyOnWriter容器進行併發的讀，而不需要加鎖，因爲當前容器不會添加任何元素，所以CopyOnWrite容器也是一種讀寫分離的思想，讀和寫不同的容器。
public boolean add(E e) { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { Object[] elements = getArray(); int len = elements.length; Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); newElements[len] = e; setArray(newElements); return true; } finally { lock.unlock(); } }[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-gCSSDd7N-1585494592841)(https://upload-images.jianshu.io/upload_images/8123471-3db0a888e48cd3a2.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)]