Java之ArrayList源码浅析

优点：有序，访问元素速度快.

缺点：插入，删除速度慢。

JDK1.8.131版本。

首先查看ArrayList实例化方法相关代码。

默认无参构造方法。elementData实际存放数据元素,从这些可以看出，ArrayList底层是用数组来实现，元素是连续的；这也体现了ArrayList有序，读取快，当然数组维护角标，如果在ArrayList元素里面随机删除个元素，就比较慢了。因为需要维护角标，所以被删除元素后面元素的角标都需要-1。

我们知道ArrayList底层是使用数组来实现的，但是数组是不可变；ArrayList是怎么实现，动态改变数据元素的呢？这个通过示例（查看源码）来说明问题以及原因。

使用ArrayList的无参构造方法，初始化list集合,并使用add方法添加一个"a"元素。

首先，ArrayList先将内部的 elementData 初始化（elementData = {}），这个时候数组的长度是0，list集合的长度也是0.

然后，add方法添加元素，方法中先执行ensureCapacityInternal(size + 1)方法。

add方法以及其涉及到的方法：

在ArrayList将元素添加到集合中之前，先执行了ensureCapacityInternal方法，执行这个方法的目的是检查集合中元素（数组）是不是还能再插入一个元素，不能则扩容。

流程如下：

先检查elementData数组是否是默认初始化的数组，如果是则选择默认初始化容量和最小容量数值大的那一个，再将数值赋值给minCapacity变量；如果elementData.lengh小于minCapacity，则扩容（grow）.每次扩容后的容量为int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);（之前容量的1.5倍）。如果newCapacity（扩容后的容量）还小于（minCapacity），则直接将新容量定义为minCapacity；如果newCapacity大于了MAX_ARRAY_SIZE，则比较minCapacity和MAX_ARRAY_SIZE的大小，大于则返回Integer.MAX_VALUE，否则返回MAX_ARRAY_SIZE，到此扩容后的数组长度确定了，接着使用Arrays.copyOf方法，将之前元素，放入新的数组中，最后执行add方法中elementData[size++] = e，将元素放到集合中。至此添加元素流程完成。

自顶一个ZArrayList,来模拟ArrayList。

首先定义全局变量int count = 0，在扩容方法grow中，使用count+=1，这样能大致得出扩容次数。测试代码

结果如下：

从这些数据可以得出如果依次添加100个元素，大概会扩容7次，如果将数据依次删除，但是list内部数组的长度不变。

特别注意：ArrayList内部数组Object[] elementData的长度不等于ArrayList的size，通过源码可以看到在add/addAll/remove/removeAll中都维护了一个size变量，这个才是ArrayList元素的个数。

从上边的分析中可以得出，如果添加数据量比较大的话，最好是给ArrayList一个默认的初始容量，用以减少扩容的次数。

以此类推ArrayList的其他方法addAll和remove方法，原理是相似的，不再赘述。

本文转自 墨宇hz 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/zzhhz/2048333