Java 容器 --- List(ArrayList、LinkedLIst)

在一开始基础面的时候,很多面试官可能会问List集合一些基础知识,比如:

  • ArrayList默认大小是多少,是如何扩容的?
  • ArrayListLinkedList的底层数据结构是什么?
  • ArrayListLinkedList的区别?分别用在什么场景?
  • 为什么说ArrayList查询快而增删慢?
  • Arrays.asList方法后的List可以扩容吗?
  • modCount在非线程安全集合中的作用?
  • ArrayListLinkedList的区别、优缺点以及应用场景

ArrayList(1.8)

ArrayList是由动态再分配的Object[]数组作为底层结构,可设置null值,是非线程安全的。

ArrayList成员属性

//默认空的数组,在构造方法初始化一个空数组的时候使用
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//使用默认size大小的空数组实例
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//ArrayList底层存储数据就是通过数组的形式,ArrayList长度就是数组的长度。
transient Object[] elementData; 

//ArrayList的大小
private int size;

那么 ArrayList 底层数据结构是什么呢?

  • 很明显,使用动态再分配的 Object[] 数组作为 ArrayList 底层数据结构了,既然是使用数组实现的,那么数组特点就能说明为什么ArrayList查询快而增删慢?

  • 因为数组是根据下标查询不需要比较,查询方式为:首地址+(元素长度*下标),基于这个位置读取相应的字节数就可以了,所以非常快;但是增删会带来元素的移动,增加数据会向后移动,删除数据会向前移动,导致其效率比较低。

为什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修饰(序列化)?

  • ArrayList 基于数组实现,并且具有动态扩容特性,因此保存元素的数组不一定都会被使用,那么就没必要全部进行序列化。保存元素的数组 elementData 使用 transient 修饰,该关键字声明数组默认不会被序列化。

  • ArrayList 实现了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。

  • 序列化时需要使用 ObjectOutputStream 的 writeObject() 将对象转换为字节流并输出。而 writeObject() 方法在传入的对象存在 writeObject() 的时候会去反射调用该对象的 writeObject() 来实现序列化。反序列化使用的是 ObjectInputStream 的 readObject() 方法,原理类似。

ArrayList的构造方法

  • 带有初始化容量initialCapacity的构造方法
  • 无参构造方法
  • 参数为Collection类型的构造器
//带有初始化容量的构造方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
    //参数大于0,elementData初始化为initialCapacity大小的数组
    if (initialCapacity > 0) {
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    //参数等于0,elementData初始化为空数组
    } else if (initialCapacity == 0) {
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    //参数小于0,抛出异常
    } else {
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}

//无参构造方法
public ArrayList() {
    //在1.7以后的版本,构造方法中将elementData初始化为空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
    //当调用add方法添加第一个元素的时候,会进行扩容,扩容至大小为DEFAULT_CAPACITY=10
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

那么ArrayList默认大小是多少?

  • 从无参构造方法中可以看出,一开始默认为一个空的实例elementData为上面的DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA,当添加第一个元素的时候会进行扩容,扩容大小就是上面的默认容量DEFAULT_CAPACITY10 !

ArrayList的Add方法

  • boolean add(E):默认直接在末尾添加元素
  • void add(int,E):在特定位置添加元素,也就是插入元素
  • boolean addAll(Collection c):添加集合
  • boolean addAll(int index, Collection c):在指定位置后添加集合
boolean add(E)
public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}
  • 通过ensureCapacityInternal方法确定容量大小。在添加元素之前需要确定数组是否能容纳下,size是数组中元素个数,添加一个元素size+1。然后在数组末尾添加元素。

  • 其中,ensureCapacityInternal方法包含了ArrayList扩容机制grow方法,当前容量无法容纳下数据时1.5倍扩容,方法如下:

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    //判断当前的数组是否为默认设置的空数据,是否取出最小容量
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    //包括扩容机制grow方法
    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    //记录着集合的修改次数,也就每次add或者remove它的值都会加1
    modCount++;

    //当前容量容纳不下数据时(下标超过时),ArrayList扩容机制:扩容原来的1.5倍
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    //ArrayList扩容机制:扩容原来的1.5倍
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    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);
}

ArrayList是如何扩容的?

  • 添加元素时使用 ensureCapacityInternal() 方法来保证容量足够,如果不够时,需要使用 grow() 方法进行扩容,新容量的大小为 oldCapacity + (oldCapacity >> 1),即 oldCapacity+oldCapacity/2。其中 oldCapacity >> 1 需要取整,所以新容量大约是旧容量的 1.5 倍左右(oldCapacity 为偶数就是 1.5 倍,为奇数就是 1.5 倍-0.5)。

  • 扩容操作需要调用 Arrays.copyOf() 把原数组整个复制到新数组中,这个操作代价很高,因此最好在创建 ArrayList 对象时就指定大概的容量大小,减少扩容操作的次数。

//相当于int newCapacity = oldCapacity + oldCapacity/2
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
void add(int,E)
public void add(int index, E element) {
    //检查index也就是插入的位置是否合理,是否存在数组越界
    rangeCheckForAdd(index);
    //机制和boolean add(E)方法一样
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                     size - index);
    elementData[index] = element;
    size++;
}

ArrayList的删除方法

  • remove(int):通过删除指定位置上的元素,
  • remove(Object):根据元素进行删除,
  • clear():将elementData中每个元素都赋值为null,等待垃圾回收将这个给回收掉,
  • removeAll(collection c):批量删除。
remove(int)
public E remove(int index) {
    //检查下标是否超出数组长度,造成数组越界
    rangeCheck(index);

    modCount++;
    E oldValue = elementData(index);
    //算出数组需要移动的元素数量
    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
        //数组数据迁移,这样会导致删除数据时,效率会慢
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                         numMoved);
    //将--size上的位置赋值为null,让gc(垃圾回收机制)更快的回收它。
    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    //返回删除的元素
    return oldValue;
}

为什么说ArrayList删除元素效率低?

  • 如果删除index位置的元素,需要调用 System.arraycopy() 将 index+1 后面的元素都复制到 index 位置上,该操作的时间复杂度为 O(N),可以看到 ArrayList 删除元素的代价是非常高的
remove(Object)
public boolean remove(Object o) {
    //如果需要删除数据为null时,会让数据重新排序,将null数据迁移到数组尾端
    if (o == null) {
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (elementData[index] == null) {
                //删除数据,并迁移数据
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    } else {
        //循环删除数组中object对象的值,也需要数据迁移
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (o.equals(elementData[index])) {
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    }
    return false;
}

可以看出,arrayList是可以存放null值。


LinkedList(1.8)

LinkedList是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当做堆栈、队列或双端队列进行使用,而且LinkedList也为非线程安全, jdk1.6使用的是一个带有 header节头结点的双向循环链表, 头结点不存储实际数据 ,在1.6之后,就变更使用两个节点firstlast指向首尾节点。

LinkedList的主要属性

//链表节点的个数 
transient int size = 0; 
//链表首节点
 transient Node first; 
//链表尾节点
 transient Node last; 
//Node节点内部类定义
private static class Node {
    E item;
    Node next;
    Node prev;

    Node(Node prev, E element, Node next) {
        this.item = element;
        this.next = next;
        this.prev = prev;
    }
}

注意:一旦变量被transient修饰,该变量不会被序列化,即变量将不再是对象持久化的一部分。

LinkedList构造方法

无参构造函数, 默认构造方法声明也不做,firstlast节点会被默认初始化为null。

/** Constructs an empty list. **/

public LinkedList() {}

LinkedList插入

由于LinkedList由双向链表作为底层数据结构,因此其插入无非三种情况:

  • 尾插: add(E e)addLast(E e)addAll(Collection c)
  • 头插: addFirst(E e)
  • 中插: add(int index, E element)

可以从源码看出,在链表首尾添加元素很高效,在中间添加元素比较低效,首先要找到插入位置的节点,在修改前后节点的指针。

尾插-add(E e)和addLast(E e)
//常用的添加元素方法
public boolean add(E e) {
    //使用尾插法
    linkLast(e);
    return true;
}

//在链表尾部添加元素
public void addLast(E e) {
    linkLast(e);
}

//在链表尾端添加元素
void linkLast(E e) {
    //尾节点
    final Node l = last;
    final Node newNode = new Node<>(l, e, null);
    last = newNode;
    //判断是否是第一个添加的元素
    //如果是将新节点赋值给last
    //如果不是把原首节点的prev设置为新节点
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode;
    size++;
    //将集合修改次数加1
    modCount++;
}
头插-addFirst(E e)
public void addFirst(E e) {
    //在链表头插入指定元素
    linkFirst(e);
}

private void linkFirst(E e) {
     //获取头部元素,首节点
    final Node f = first;
    final Node newNode = new Node<>(null, e, f);
    first = newNode;
    //链表头部为空,(也就是链表为空)
    //插入元素为首节点元素
    //否则就更新原来的头元素的prev为新元素的地址引用
    if (f == null)
        last = newNode;
    else
        f.prev = newNode;
    // 将集合的修改次数+1
    size++;
    modCount++;
}
中插-add(int index, E element)

index不为首尾的的时候,实际就在链表中间插入元素。

// 作用:在指定位置添加元素
public void add(int index, E element) {
    // 检查插入位置的索引的合理性
    checkPositionIndex(index);

    if (index == size)
        // 插入的情况是尾部插入的情况:调用linkLast()。
        linkLast(element);
    else
        // 插入的情况是非尾部插入的情况(中间插入):linkBefore
        linkBefore(element, node(index));
}

private void checkPositionIndex(int index) {
    if (!isPositionIndex(index))
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

private boolean isPositionIndex(int index) {
    return index >= 0 && index <= size;
}

void linkBefore(E e, Node succ) {
    // assert succ != null;
    // 得到插入位置元素的前继节点
    final Node pred = succ.prev;  
    // 创建新节点,其前继节点是succ的前节点,后接点是succ节点
    final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);  
    // 更新插入位置(succ)的前置节点为新节点
    succ.prev = newNode;  
    if (pred == null)
        // 如果pred为null,说明该节点插入在头节点之前,要重置first头节点 
        first = newNode;
    else
        // 如果pred不为null,那么直接将pred的后继指针指向newNode即可
        pred.next = newNode;
    size++;
    modCount++;
}

LinkedList 删除

删除和插入一样,其实本质也是只有三种情况:

  • 删除首节点:removeFirst()
  • 删除尾节点:removeLast()
  • 删除中间节点 :remove(Object o)remove(int index)

在首尾节点删除很高效,删除中间元素比较低效要先找到节点位置,再修改前后指针指引。

删除中间节点-remove(int index)和remove(Object o)

remove(int index)remove(Object o)都是使用删除指定节点的unlink删除元素

 public boolean remove(Object o) {
     //因为LinkedList允许存在null,所以需要进行null判断        
     if (o == null) {
         //从首节点开始遍历
         for (Node x = first; x != null; x = x.next) {
             if (x.item == null) {
                 //调用unlink方法删除指定节点
                 unlink(x);
                 return true;
             }
         }
     } else {
         for (Node x = first; x != null; x = x.next) {
             if (o.equals(x.item)) {
                 unlink(x);
                 return true;
             }
         }
     }
    return false;
 } 

//删除指定位置的节点,其实和上面的方法差不多
//通过node方法获得指定位置的节点,再通过unlink方法删除
public E remove(int index) {
    checkElementIndex(index);

    return unlink(node(index));
}

//删除指定节点
E unlink(Node x) {
    //获取x节点的元素,以及它上一个节点,和下一个节点
    final E element = x.item;
    final Node next = x.next;
    final Node prev = x.prev;
    //如果x的上一个节点为null,说明是首节点,将x的下一个节点设置为新的首节点
    //否则将x的上一节点设置为next,将x的上一节点设为null
    if (prev == null) {
        first = next;
    } else {
        prev.next = next;
        x.prev = null;
    }
    //如果x的下一节点为null,说明是尾节点,将x的上一节点设置新的尾节点
    //否则将x的上一节点设置x的上一节点,将x的下一节点设为null
    if (next == null) {
        last = prev;
    } else {
        next.prev = prev;
        x.next = null;
    }
    //将x节点的元素值设为null,等待垃圾收集器收集
    x.item = null;
    //链表节点个数减1
    size--;
    //将集合修改次数加1
    modCount++;
    //返回删除节点的元素值
    return element;
}
删除首节点-removeFirst()
//删除首节点
public E remove() {
    return removeFirst();
}
//删除首节点
public E removeFirst() {
  final Node f = first;
  //如果首节点为null,说明是空链表,抛出异常
  if (f == null)
      throw new NoSuchElementException();
  return unlinkFirst(f);
}
//删除首节点
private E unlinkFirst(Node f) {
  //首节点的元素值
  final E element = f.item;
  //首节点的下一节点
  final Node next = f.next;
  //将首节点的元素值和下一节点设为null,等待垃圾收集器收集
  f.item = null;
  f.next = null; // help GC
  //将next设置为新的首节点
  first = next;
  //如果next为null,说明说明链表中只有一个节点,把last也设为null
  //否则把next的上一节点设为null
  if (next == null)
      last = null;
  else
      next.prev = null;
  //链表节点个数减1
  size--;
  //将集合修改次数加1
  modCount++;
  //返回删除节点的元素值
  return element;
}
删除尾节点-removeLast()
//删除尾节点
public E removeLast() {
    final Node l = last;
    //如果首节点为null,说明是空链表,抛出异常
    if (l == null)
        throw new NoSuchElementException();
    return unlinkLast(l);
}
private E unlinkLast(Node l) {
    //尾节点的元素值
    final E element = l.item;
    //尾节点的上一节点
    final Node prev = l.prev;
    //将尾节点的元素值和上一节点设为null,等待垃圾收集器收集
    l.item = null;
    l.prev = null; // help GC
    //将prev设置新的尾节点
    last = prev;
    //如果prev为null,说明说明链表中只有一个节点,把first也设为null
    //否则把prev的下一节点设为null
    if (prev == null)
        first = null;
    else
        prev.next = null;
    //链表节点个数减1
    size--;
    //将集合修改次数加1
    modCount++;
    //返回删除节点的元素值
    return element;
}

其他方法也是类似的,比如查询方法 LinkedList提供了getgetFirstgetLast等方法获取节点元素值。

modCount属性的作用?

  • modCount属性代表结构性修改的次数( 改变list的size大小、以其他方式(删除、添加)改变他,导致正在进行迭代时出现错误的结果),该属性被Iterator以及ListIterator的实现类所使用,且很多非线程安全使用modCount属性。

  • 初始化迭代器时会给这个modCount赋值,如果在遍历的过程中,一旦发现这个对象的modCount和迭代器存储的modCount不一样,Iterator或者ListIterator 将抛出ConcurrentModificationException异常。

这是jdk在面对迭代遍历的时候为了避免不确定性而采取的 fail-fast(快速失败)原则:

  • 在线程不安全的集合中,如果使用迭代器的过程中,发现集合被修改,会抛出ConcurrentModificationExceptions错误,这就是fail-fast机制。对集合进行结构性修改时,modCount都会增加,在初始化迭代器时,modCount的值会赋给expectedModCount,在迭代的过程中,只要modCount改变了,int expectedModCount = modCount等式就不成立了,迭代器检测到这一点,就会抛出错误:urrentModificationExceptions

总结与补充

ArrayList和LinkedList的区别、优缺点以及应用场景

  • ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的,也就是不保证线程安全;Vector:和 ArrayList 类似,但它是线程安全的(一般不使用,效率太低)。

区别:

  • 底层数据结构ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,LinkedList是基于双向链表结构。
  • 随机访问效率:对于随机访问的查询getsetArrayList要优于LinkedList,因为LinkedList只能顺序访问。ps:跳表可以基于链表进行二分查找。
  • 增加和删除的效率:对于插入和删除操作addremoveLinkedList比较高效,因为ArrayList要移动数据。
  • 内存空间占用:LinkedList 比 ArrayList 更占内存,因为 LinkedList 的节点除了存储数据,还存储了两个引用,一个指向前一个元素,一个指向后一个元素。

优缺点:

  • ArrayListLinkedList而言,在末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对ArrayList而言,主要是在内部数组中增加一项,指向所添加的元素,偶尔可能会导致对数组重新进行分配;而对LinkedList而言,这个开销是 统一的,分配一个内部Entry对象。
  • ArrayList集合中添加或者删除一个元素时,当前的列表移动元素后面所有的元素都会被移动。而LinkedList集合中添加或者删除一个元素的开销是固定的。
  • LinkedList集合不支持 高效的随机随机访问(RandomAccess),因为可能产生二次项的行为。
  • ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间

应用场景:

ArrayList使用在查询比较多,但是插入和删除比较少的情况,而LinkedList用在查询比较少而插入删除比较多的情况

list 的遍历方式和RandomAccess接口

RandomAccess接口只是标识,并不是说 ArrayList实现RandomAccess 接口才具有快速随机访问功能的。下面再总结⼀下 list 的遍历方式选择:

  • 实现了 RandomAccess 接口的list,优先选择普通 for 循环 ,其次 for each;
  • 未实现 RandomAccess 接口的list,优先选择iterator遍历(for each遍历底层也是通过iterator实现的,),大size的数据,千万不要使用普通for循环。

list三种遍历方式:

//1、方法一:for循环
List list = new ArayList();
for(int i=0 ; i< list.size();i++){
   System.out.println(list.get(i).getId()+":"+list.get(i).getName());
}
//2、方法二 :迭代器
//创建迭代器对象!
Iterator it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
    Product nextPro = it.next();
    System.out.println(nextPro.getId()+" : "+nextPro.getName());
}
//3、方法三:for...each
for(Product pro:list){
    System.out.println(pro.getId()+":"+pro.getName());
}  

Java集合的快速失败机制 “fail-fast”?

  • fail-fast 机制是java集合(Collection)中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生 fail-fast 事件。例如:当某一个线程A通过 iterator 去遍历某集合的过程中,若该集合的内容被其他线程所改变了;那么线程A访问集合时,就会抛 ConcurrentModificationException 异常,产生 fail-fast 事件。

  • 原因:modCount 用来记录 ArrayList等结构发生变化的次数。结构发生变化是指 添加或者删除至少一个元素的所有操作,或者是调整内部数组的大小,仅仅只是设置元素的值不算结构发生变化!

  • 进行序列化或者迭代等操作时,需要比较操作前后 modCount 是否改变,如果改变了需要抛出 ConcurrentModificationException。

解决办法(多线程下如何使用ArrayList?- 前两条):

  • 在遍历过程中所有涉及到改变modCount的地方全部加上synchronized或者直接使用Collections.synchronizedList。这样就可以解决问题,但是不推荐,因为增删造成的同步锁可能会阻塞遍历操作。
  • 使用CopyOnWriteArrayList来替换ArrayList。CopyOnWriteArrayList所有可变操作(add、set 等等)都是通过对底层数组进行一次新的复制来实现的。该类产生的开销比较大,但是在两种情况下,它非常适合使用:1)在不能或不想进行同步遍历,但又需要从并发线程中排除冲突时。2)当遍历操作的数量大大超过可变操作的数量时。
  • 对于单线程来说,执行删除操作的时候,不要使用集合自身的删除方法,而使用集合中迭代器的删除方法。因为无论是 ArrayList 还是 HashMap,他们对应的迭代器中的 remove 方法中,都有这么一句代码,expectedModCount = modCount,这就意味着,即使删除了,这两个变量也是一直同步的,不会发生 modCount 加 1,而 expectedModCount 不变的情况。

CopyOnWriteArrayList

线程安全的List:CopyOnWriteArrayList(写的时候直接copy整个数组,写的效率比较低,但读不加锁)和Collections.synchronizedList(读也要加锁,导致多线程效率低)

读写分离:

  • 写操作在一个复制的数组上进行,读操作还是在原始数组中进行,读写分离,互不影响。
  • 写操作需要加锁,防止并发写入时导致写入数据丢失。
  • 写操作结束之后需要把原始数组指向新的复制数组。

适用场景

  • CopyOnWriteArrayList 在写操作的同时允许读操作,大大提高了读操作的性能,因此很适合读多写少的应用场景!!但是 CopyOnWriteArrayList 有其缺陷:
    • 内存占用:在写操作时需要复制一个新的数组,使得内存占用为原来的两倍左右;
    • 数据不一致:读操作不能读取实时性的数据,因为部分写操作的数据还未同步到读数组中。

所以 CopyOnWriteArrayList 不适合内存敏感以及对实时性要求很高的场景。

注意:CopyOnWrite类还有java.util.concurrent.CopyOnWriteArraySet,都是从jdk1.5加入的。

ArrayList Vector 的区别是什么?

这两个类都实现了 List 接口(List 接口继承了 Collection 接口),他们都是有序集合。

相同点:

  • ArrayList和Vector都是继承了相同的父类和实现了相同的接口List
  • 底层都是数组实现的
  • 初始默认长度都为10(元素个数)

不同点:

  • 线程安全:Vector 使用了 Synchronized来实现线程同步,是线程安全的,而 ArrayList是非线程安全的。
  • 性能:ArrayList 在性能方面要优于 Vector。
  • 扩容:ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量,只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍,而 ArrayList 只会增加 约1.5倍。

Vector类的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象、但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上耗费大量的时间。Arraylist不是同步的,所以在不需要保证线程安全时建议使用Arraylist。

ArrayList和LinkedList哪个更占空间

  • 一般情况下,LinkedList的占用空间更大,因为每个节点要维护指向前后地址的两个节点。ps:Node中包含了三个成员,分别是存储数据的item,指向前一个存储单元的点 prev 和指向后一个存储单元的节点 next ,通过这两个节点就可以关联前后的节点,组装成为链表的结构

  • 但也不是绝对,如果刚好数据量超过ArrayList默认的临时值时,ArrayList占用的空间也是不小的,因为扩容的原因会浪费将近原来数组一半的容量。ps:如果你只添加一个元素的话,那么会有将近原来一半大小的数组空间被浪费了,如果原先数组很大的话,那么这部分空间的浪费也是不少的。

  • 不过,因为ArrayList的数组变量是用transient关键字修饰的,如果集合本身需要做序列化操作的话,ArrayList这部分多余的空间不会被序列化。ps:先调用defaultWriteObject()方法序列化ArrayList中的非transient元素,elementData这个数组对象不去序列化它,而是遍历elementData,只序列化数组里面有数据的元素,这样一来,就可以加快序列化的速度,还能够减少空间的开销。

巨人的肩膀:

https://my.oschina.net/ccwwlx/blog/4311117
https://mp.weixin.qq.com/s/5J-9Kc5CewWIRm2GKSB5Lg

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