ArrayList

ArrayList工作原理

以数组实现，有数组容量的限制，超出限制时会增加一半的容量，用System.arraycopy()复制到新的数组。默认第一次插入元素时创建大小为10的数组。数组的元素移动使用的是System.arraycopy函数。

成员变量：存储值的数组，以及数组中的元素个数。

transient Object[] elementData;
private int size;

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构造函数

1. 空构造函数

public ArrayList() {
    this.elementDta = DEFAULT_EMPTY_ELEMENTDATA
}

2. 构造指定大小的构造函数

public ArrayList(int capacity) {
    if (capacity > 0) {
        this.elementData = new Object[capacity];
    } else if (capacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("");
    }
}

这里的EMPTY_ELEMENTDATA和DEFAULT_EMPTY_ELEMENTDATA虽然都是空数组，但是在扩容的时候，给DEFAULT_EMPTY_ELEMENTDATA添加元素时会默认扩容为10。

add函数

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size+1);
    elementData[size++] = e;
}

其中ensureCapacityInternal方法是扩容的方法。

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    // 对于空列表，默认扩容到10的容量
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
       grow(minCapacity);
}
private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    // 数组新容量为原有的扩大一半，是原来的1.5倍
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // 如果新容量小于最小需要的容量，赋值为最小需要的容量
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
// 判断最小容量是否大于最大值
 private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0) // overflow
        throw new OutOfMemoryError();
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
        Integer.MAX_VALUE  :  MAX_ARRAY_SIZE;
 }

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