1. ArrayList

    以数组实现。节约空间,但数组有容量限制。超出限制时会增加50%容量,用System.arraycopy()复制到新的数组。因此最好能给出数组大小的预估值。默认第一次插入元素时创建大小为10的数组。按数组下标访问元素-get(i)、set(i,e)的性能很高,这是数组的基本优势。如果按下标插入元素、删除元素-add(i,e)、remove(i)、remove(e),则要用System.arraycopy()来复制移动部分受影响的元素,性能就变差了。越是前面的元素,修改时要移动的元素越多。直接在数组末尾加入元素-常用的add(e),删除最后一个元素则无影响。

    ArrayList是一个相对来说比较简单的数据结构,最重要的一点就是它的自动扩容。

  2. 构造方法

    ArrayList提供了三个构造方法:

    1. ArrayList(int initialCapacity):指定容量

    2. ArrayList():构造一个默认容量为10的ArrayList

    3. ArrayList(Collection c):构造一个指定Collection的ArrayList

  3. add

    // 添加指定元素到list末尾
    public boolean add(E e) {        // 检查是否需要扩容
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        // 赋值
        elementData[size++] = e;        return true;
    }    
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {            // 比较默认的容量10和传入的容量,返回大点的数
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }        //扩容
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }    
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {        // 记录修改次数
        modCount++;        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }    
    private void grow(int minCapacity) {        // overflow-conscious code
        // 记录当前list的容量
        int oldCapacity = elementData.length;        // 扩展为原来的1.5倍
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);        // 如果扩展1.5倍还不能满足,直接扩展为需求值
        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);
    }

也就是说,当增加数据的时候,如果ArrayList的大小已经不满足需求时,那么数组大小就会变为原来的1.5倍,之后就是把老的数据拷贝新的数组里面。例如我创建的list的容量时10,当我们已经添加了10个元素的之后,再添加就会进行自动扩容到15。

  1. get,set

    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);        return elementData(index);
    }    
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;        return oldValue;
    }

get()和set()就比较简单了,进行范围检查后就可以进行对应的操作了。由于ArrayList是动态数组,所以我们完全可以根据下标来获取ArrayList中的元素,而且速度还比较快,故ArrayList长于随机访问。

  1. remove

    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;
    }

    remove()首先进行范围检查,然后计算移动的开始位置,如果大于0的话就进行移动并返回旧值