总结 数组在JDK中的应用

数据结构中的数组

从数据结构分类上数组是是一种物理的数据结构，常见的物理结构还是链表。数组的定义就是：有限个相同类型的元素的有序集合，其特点是内存一般空间顺序存储，随机访问效率高（根据索引获取元素），时间复杂度为O(1)。下面从时间复杂度上看数组中的增、删、查这个操作的时间复杂度；

• 添加操作：O(n)，这里O(n)是消耗在数组扩容上；
• 删除操作：O(n)，删除操作后需要挪动元素。
• 读取操作：O(1),根据索引查询元素;
• 更新操作：O(1)，这里的更新是指更具指定索引进行更新。

Java中的数组

数组的基本用法
回到正题，笔者最近在看JDK1.8的源码，发下数组在底层有广泛的应用，因此用这篇文章记录数组的JDK源码进行了使用。因为数组的在定义时候就需要确定长度，那么数组往往伴随着个扩容的问题。本文也会对数组在不同类中的初始容量，扩容的时机（什么时候 出发扩容），扩容的机制（扩容后的容量为原来的多少倍）进行简单的记录，但是详细的扩容细节就不过多分析。

1.java.lang包

String

private final char value[]; //底层是用字符数组存放数据,而且用final修饰

AbstractStringBuilder

该类其实就是StringBuilder和StringBuffer的父类

char[] value; //底层也是用字符数组存储数组，但是这里不是用final修饰的

ThreadLocal.ThreadLocalMap

private Entry[] table; //数组存储不同的ThreadLocal的信息，Entry为key-value形式的哈希表

1. 默认容量：16；
2. 扩容时机：数组元素超过数组当前容量的三分之二；
3. 扩容机制：扩容后的容量是原来容量的 2 倍；

2.java.util包

ArrayList

 transient Object[] elementData; //存放list元素的数组（transient不参与序列化的过程）

1. 默认容量：10；
2. 扩容时机：数组满的时候；
3. 扩容机制：扩容后的容量是原来容量的 1.5 倍；

HashMap

    transient Node<K,V>[] table;  //存放数据的数组

Node类型可能为链表中节点或者红黑树的节点

1. 默认容量：16；
2. 扩容时机：当前结合中元素大于(数组当前容量*负载因子），负载因子是0.75。
3. 扩容机制：为原来容量的两倍；

Hashtable

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

Entry是链表节点类型

1. 默认容量：11；
2. 扩容时机：当前结合中元素大于(数组当前容量*负载因子），负载因子是0.75。
3. 扩容机制：为原来容量的两倍再加1；（HashMap是原来的两倍）

Vector

    protected Object[] elementData; //存储数据的元素

1. 默认容量：10；
2. 扩容时机：数组满的时候；
3. 扩容机制：扩容后的容量是原来容量的 2 倍；（ArrayList是1.5倍数）

3.java.util.concurrent包

ArrayBlockingQueue

final Object[] items; //队列元素存放在该数组中，数组大小必须在初始化的时候赋值，没有默认值

• 默认容量：没有默认容量，容量大小需要在构造实例时参数；
• 扩容机制：该类是一个阻塞队列，不会有扩容的逻辑，当数组满的时候，就会阻塞添加操作或添加失败。

CopyOnWriteArrayList

 private transient volatile Object[] array; //底层也是基于数组，volatile修饰保证可见性

• 默认容量：0
• 扩容机制：添加元素时通过拷贝数组进行扩容，扩容后容量为原来的容量加上添加的元素的个数。