(八)JDK源碼分析之集合框架ArrayList

• 概述
  ArrayList是java集合框架中最常見的，也是用的最多的一種，底層採用的數據結構就是數組，使用和實現起來非常簡單。

• 構造方法
  
  說明：構造方法一共三個
  1.直接指定一個初始大小，直接創建這個大小的數組分配給ArrayList持有,size=0
  2.無參構造函數，直接創建一個空數組分配給ArrayList持有,size=0
  3.使用符合有界泛型集合的持有數組分配給ArrayList持有，並且初始化size

• 擴容策略
  
  
  說明：當需要添加元素的時候，爲了確保空間夠用，是需要擴容的，步驟如下：
  1.調用calculateCapacity計算最少需要的容量，第一次返回默認最少需要10，後面返回的代表的就是實際需要佔用的數組元素個數
  2.調用ensureExplicitCapacity方法判斷需不需要擴容，至少需要的容量和已經分配給ArrayList持有的容量比較，當實際需要容納的數組元素個數大於分配給ArrayList持有的容量，那麼需要擴容
  3.調用grow方法進行擴容，擴容的策略就是轉爲原來的容量的1.5倍（首次初始大小是0，直接分配10個空間），第一次10，第二次15…

• 添加單個元素
  
  說明：這裏有兩個添加單個元素方法:
  1.直接插入元素到最後，擴容+版本號+1，賦值到數組最後一個元素，時間複雜度O(1)
  2.插入元素到指定下標，檢查數組有沒有越界，擴容+版本號+1，下標之後元素進行整體向後移動，指定下標賦值新元素，時間複雜度O(n)

• 刪除單個元素
  
  說明：有兩個刪除單個元素方法，一個指定下標刪除，一個指定對象刪除
  1.指定下標刪除，檢查下標合法性，版本號+1，計算移動數組元素數量，移動數組，將要被刪除元素被覆蓋，清空最後一個位置，元素真是數量size-1，時間複雜度O(n).
  2.刪除指定元素對象，遍歷數組，找到需要刪除的對象，然後使用下標去做刪除，後面流程就和1一樣
  3.刪除元素並沒有改變ArrayList持有的數組的真正長度，只是清空了數據，然後真正有效數據大小size做了保存

• 獲取元素
  
  
  說明：直接返回指定下標的數組元素，時間複雜度O(1)

• 集合的迭代器
  
  說明：這裏迭代器方法其實就是我們常用的hasNext和next方法
  1.hasNext用於判斷是否還存在下一個元素，Itr類裏面直接初始化了一個遊標，遊標初始化爲0，直接和ArrayList持有的數組元素長度比較,就可以很簡單判斷有沒有下一個元素
  2.next方法就直接返回下一個元素，首先會檢查版本號，在獲取迭代器那一刻起，這個版本號就定下來了，所以如果獲取完迭代器後，對數組做了修改操作，那麼這個迭代器在迭代過程中會拋出ConcurrentModificationException異常，因爲你做了之後做了修改，這個迭代器很明顯拿到的數據已經不是最新的，迭代出來的數據也是錯誤的，這個獲取到的迭代器也就沒意義了。
  
  
  說明:所以，如果想要對獲得迭代器後，在迭代的同時做修改，必須使用迭代器的set,remove,add方法。那麼爲什麼呢？其實這個是非常合理的，因爲使用迭代器的方法去做修改操作，這樣就通知了迭代器，迭代器就可以對讀取的遊標cursor做同步修改，這樣就保證了迭代器讀取數據的準確性