ArrayList底层源码大总结（扩容机制和初始化）

1、 ArrayList容器类

ArrayList 是 List 接口的实现类。是 List 存储特征的具体实现。

特点：查询快，增删慢，主要用于查询遍历数据，为最常用集合之一；

数据结构：数组；

底层分析：数组结构是有序的元素序列，在内存中开辟一段连续的空间，在空间中存放元素，每个空间都有编号，通过编号可以快速找到相应元素，因此查询快；数组初始化时长度是固定的，要想增删元素，必须创建一个新数组，把源数组的元素复制进来，随后源数组销毁，耗时长，因此增删慢。

1.1 构造器

List<String> list = new ArrayList<>();
List<String> list1 = new ArrayList<>(list);
List<String> list2 = new ArrayList<>(20);

第二种构造器List<String> list1 = new ArrayList<>(list);

源码

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
   
    Object[] a = c.toArray();
    if ((size = a.length) != 0) {
   
        if (c.getClass() == ArrayList.class) {
   
            elementData = a;
        } else {
   
            elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
        }
    } else {
   
        elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}

参数的源码

public interface List<E> extends Collection<E> {
   
    int size();
    boolean isEmpty();
}

第三种构造器List<String> list1 = new ArrayList<>(20);

System.out.println(list1.size());//0

看到了没，list1还是一个空列表，只不过她的初始容量是20

1.2 添加元素

List<String> list = new ArrayList<>();
boolean a = list.add("a");
list.add(1,"b");
System.out.println(list);//[a, b]

list.add(3,"b");//IndexOutOfBoundsException

注意：第二种方法，索引不能大于元素的个数。

1.3 获取元素

String s1 = list.get(0);
String s2 = list.get(1);
String s3 = list.get(2);
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
   
    System.out.println(list.get(i));
}

1.4 删除元素

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add(0,"a");
list.add(1,"b");
list.add(2,"c");
list.add(3,"d");
System.out.println("列表："+list);

String remove = list.remove(2);
System.out.println("删除的元素"+remove);
System.out.println("列表："+list);
list.remove("d");

输出：

列表：[a, b, c, d]
删除的元素c
列表：[a, b, d]

1.5 替换元素

List