ArrayList的底层数据结构

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ublic class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

    /**
     * Default initial capacity.
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * Shared empty array instance used for empty instances.
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
     * empty ArrayList with elementData == EMPTY_ELEMENTDATA will be expanded to
     * DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     */
    private transient Object[] elementData;

    /**
     * The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
     *
     * @serial
     */
    private int size;
}

ArrayList 的底层最重要的两个属性：Object 数组和 size 属性。

Add方法

	public boolean add(E e) {
		//先判断长度用不用扩容,要扩容的话就马上进行扩容
		ensureCapacityInternal(size + 1);
		//将元素放进数组里
		elementData[size++] = e;
		return true;
	}

//minCapacity是所需的最小容量
 public void ensureCapacity(int minCapacity) {

        int minExpand = (elementData != EMPTY_ELEMENTDATA)  ? 0 : DEFAULT_CAPACITY;
        //如果已经大于初始容量就扩容
        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        //大于数组的长度扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    private void grow(int minCapacity) {

        int oldCapacity = elementData.length;
        //旧容量＋旧容量/2
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        //新容量还是没大于所需的最小容量
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;

        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);

        //minCapacity通常接近大小，所以这是一个胜利
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {

        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();

        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?

            Integer.MAX_VALUE :

            MAX_ARRAY_SIZE;

    }

2点结论：

  a. ArrayList 是通过将底层 Object 数组复制的方式（System.arraycopy方法）来处理数组的增长；

  b. 当ArrayList 的容量不足时，其扩充容量的方式：先将容量扩充至当前容量的1.5倍，若还不够，则将容量扩充至当前需要的数量（grow方法）。

ArrayList与Vector的区别

 

1） vector 是线程同步的，所以它也是线程安全的，而arraylist 是线程异步的，是不安全的。如果不考虑到线程的安全因素，一般用 arraylist效率比较高。

 

2）如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，vector 增长率为目前数组长度的100%, 而arraylist 增长率为目前数组长度的50% .如果在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有一定的优势。

 

3）如果查找一个指定位置的数据，vector和arraylist使用的时间是相同的，都是O(1) ,这个时候使用vector和arraylist都可以。

 

而如果移动一个指定位置的数据花费的时间为O(n-i)n为总长度，这个时候就应该考虑到使用linklist ,因为它移动一个指定位置的数据所花费的时间为0(1),而查询一个指定位置的数据时花费的时间为0(i)。