一文带你了解ArrayList底层机制

相信大家在日常生活开发中，接触的集合当中，ArrayList是大家经常会用到的， 但是想要在码界立足，只是单纯的应用已经满足不了现在的需求了，谁不怀念当初大学在校园操场上牵着好多小妹妹的手在遛弯，好了，不多说了，泪水已经打湿了我的眼眶…(要说装逼这方面，我们谁不会，哈哈…，傻瓜，好好学技术)，进入正题。

一：什么是ArrayList
大家应该都知道，他的底层其实就是一个数组结构的，当我们在使用list的时候相比大家都是直接类似new ArrayList<>(), 这种方式来进行创建，我们在new的时候会发生什么呢？(这里只针对JDK1.8来说)
大家都明白ArrayList的初始容量是10, 但是这个10是什么时候给的呢？我们明明new的空的list，咋会是10呢？难道new初始化的时候会直接给容量吗？我们继续看

显然不是new的时候给的，那么当我add的时候呢？这里我先直接给你上add时的源码图

这里面的size属性，是成员变量，大家都知道new对象的时候，有一步是对变量赋默认值，暖心的我在这里帮你们回忆一下，new对象的时候会发生什么。首先第一步会判断对应的类是否已经加载、连接、初始化(这里是当虚拟机遇到new指令的时候，他会去metaSpace找对应的类的符号引用，检查这个符号引用是否已经加载、连接、初始化)；第二步会在堆中给他开辟一个内存空间(注意这里会处理并发安全问题，一般会采用cas失败重试机制，区域加锁保证更新原子性和每个线程预先分配一块TLAB，默认下TLAB一般占eden的1%；第三步会去默认初始化；第四步设置对象头；第五步执行init方法初始化。
好了我们继续，所以此时size=0。 然后我们进入ensureCapacityInternal方法，

这个方法里有calculateCapacity方法，我们再进去

到这里我们是不是很明白了，elementData是空，进入if，DEFAULT_CAPACITY是10，在类成员中定义的。接着我们看ensureExplicitCapacity方法，此时入参是10

modCount++，这个有得很关键，下面我回说到；if里会有一个grow操作，我们继续看一下这个方法如下：

相信大家看到这知道这个是在干嘛了吧，minCapacity是10，然后我们通过把oldCapacity数组扩大为原来的1.5倍，这里采用的右移位。如果newCapacity的容量此时与minCapacity做差，小于0就是赋值minCapacity给newCapacity。
Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)；这个操作是将elementData值放到一个新数组里，新数组的长度大小是newCapacity。然后我们再回到刚才的add方法，elementData[size++] = e;是将你此时add的元素放在数组中，此时add操作完成。这就是给集合添加元素的流程。

二：异常问题(ConcurrentModificationException)
由于公司代码保密原因，这里我只是用案例模拟下：

这是用iterator迭代器来遍历集合，如果发现值是2，就对list进行一个remove操作。这里大家感觉逻辑没问题，但是会报并发修改异常，我们来揭秘下。
首先list.iterator()方法里面就是直接 new Itr()，我们看下Itr()方法

里面有三个参数cursor(遍历当前元素的下标值)，lastRet(遍历当前元素的下标的前一个值)，expectedModCount = modCount(我前面说过modCount很重要…，在这里边表现，代表修改的次数，比如上面add就会对他＋1，每对集合修改一次，就会+1，注意此时上面我们add了两次，所以modCount为2，expectedModCount为2)，当我们调用hasNext方法时候，cursor != size()这个判断意思是，cursor集合当前下标如果不等于集合长度，证明集合中会有数据，我们就允许去获取值。然后就是 iterator.next()方法我们在来剖析

checkForComodification这个方法我们先不去看，看下面的，将cursor复制给i，然后获取数据返回，然后我们判断如果这个值是2，我们上面就会进行remove操作。我们看下这个操作源码

最终会起执行fastRemove方法，移除元素，可不是直接remove的值啊，最终还是根据值去寻找的下标然后我们去remove的下标。我们再进去fastRemove方法。

这里modCount又进行了加++操作，此时modCount为3，我们继续往下看
int numMoved = size - index - 1，这里其实就是寻找的你删除的元素的下标之后的元素个数，如果numMoved 是大于0的，我们会进行 System.arraycopy操作，这个操作不用我多解释吧？其实就是对数组进行了一个复制操作。这里最后
elementData[–size] = null这个操作也许你看到以后会说，这是什么傻逼操作，为啥还给弄成null(泪水再一次打湿我的眼眶…)，是的，这里为null，是有意义的，是为了让他及时进行垃圾回收，释放空间。你想，删除操作其实就是对后面的元素进行复制到原数组，那我们数组里最后一个元素的空间是不是还会被一直占用啊？这就是典型的内存泄漏，举个例子就是占着茅坑不拉屎，你想憋死他们啊…。
好了，你吹了这么多牛逼，那这个异常发生的点在哪呢？不装逼了，往下看。大家还记得我说的checkForComodification方法吗？我们进去看一下

卧槽!!! 一目了然，这里循环的时候再进行下一次next的时候，会判断这两个数相不相等，不相等就会抛出异常。上面modCount是3，expectedModCount是2，显然不等，所以报错。

写到这里大家估计能了解到这个ArrayList东西了吧，哪里有不对的地方欢迎大家指导，虚心求学，我经常有一句话，不奋斗的人生是没有任何意义的，我们共同加油。