總結 數組在JDK中的應用

數據結構中的數組

從數據結構分類上數組是是一種物理的數據結構，常見的物理結構還是鏈表。數組的定義就是：有限個相同類型的元素的有序集合，其特點是內存一般空間順序存儲，隨機訪問效率高（根據索引獲取元素），時間複雜度爲O(1)。下面從時間複雜度上看數組中的增、刪、查這個操作的時間複雜度；

• 添加操作：O(n)，這裏O(n)是消耗在數組擴容上；
• 刪除操作：O(n)，刪除操作後需要挪動元素。
• 讀取操作：O(1),根據索引查詢元素;
• 更新操作：O(1)，這裏的更新是指更具指定索引進行更新。

Java中的數組

數組的基本用法
回到正題，筆者最近在看JDK1.8的源碼，發下數組在底層有廣泛的應用，因此用這篇文章記錄數組的JDK源碼進行了使用。因爲數組的在定義時候就需要確定長度，那麼數組往往伴隨着個擴容的問題。本文也會對數組在不同類中的初始容量，擴容的時機（什麼時候 出發擴容），擴容的機制（擴容後的容量爲原來的多少倍）進行簡單的記錄，但是詳細的擴容細節就不過多分析。

1.java.lang包

String

private final char value[]; //底層是用字符數組存放數據,而且用final修飾

AbstractStringBuilder

該類其實就是StringBuilder和StringBuffer的父類

char[] value; //底層也是用字符數組存儲數組，但是這裏不是用final修飾的

ThreadLocal.ThreadLocalMap

private Entry[] table; //數組存儲不同的ThreadLocal的信息，Entry爲key-value形式的哈希表

1. 默認容量：16；
2. 擴容時機：數組元素超過數組當前容量的三分之二；
3. 擴容機制：擴容後的容量是原來容量的 2 倍；

2.java.util包

ArrayList

 transient Object[] elementData; //存放list元素的數組（transient不參與序列化的過程）

1. 默認容量：10；
2. 擴容時機：數組滿的時候；
3. 擴容機制：擴容後的容量是原來容量的 1.5 倍；

HashMap

    transient Node<K,V>[] table;  //存放數據的數組

Node類型可能爲鏈表中節點或者紅黑樹的節點

1. 默認容量：16；
2. 擴容時機：當前結合中元素大於(數組當前容量*負載因子），負載因子是0.75。
3. 擴容機制：爲原來容量的兩倍；

Hashtable

private transient Entry<?,?>[] table;

Entry是鏈表節點類型

1. 默認容量：11；
2. 擴容時機：當前結合中元素大於(數組當前容量*負載因子），負載因子是0.75。
3. 擴容機制：爲原來容量的兩倍再加1；（HashMap是原來的兩倍）

Vector

    protected Object[] elementData; //存儲數據的元素

1. 默認容量：10；
2. 擴容時機：數組滿的時候；
3. 擴容機制：擴容後的容量是原來容量的 2 倍；（ArrayList是1.5倍數）

3.java.util.concurrent包

ArrayBlockingQueue

final Object[] items; //隊列元素存放在該數組中，數組大小必須在初始化的時候賦值，沒有默認值

• 默認容量：沒有默認容量，容量大小需要在構造實例時參數；
• 擴容機制：該類是一個阻塞隊列，不會有擴容的邏輯，當數組滿的時候，就會阻塞添加操作或添加失敗。

CopyOnWriteArrayList

 private transient volatile Object[] array; //底層也是基於數組，volatile修飾保證可見性

• 默認容量：0
• 擴容機制：添加元素時通過拷貝數組進行擴容，擴容後容量爲原來的容量加上添加的元素的個數。