Collection集合之ArrayList源码学习记录

最新推荐文章于 2025-06-03 23:49:27 发布

JebWoo

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分类专栏： Java基础文章标签：学习

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/CuteFruit/article/details/138346686

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本文详细解析了ArrayList在Java中的实现，包括RandomAccess接口的作用，数据存储结构，构造方法（无参、带初始化容量和从集合初始化），容量管理（添加元素时的扩容机制），以及删除元素和trimToSize方法。重点强调了性能优化在算法选择中的重要性。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.ArrayList的UML图：

1.1.关于RandomAccess接口

ArrayList实现了RandomAccess接口，此接口为标记接口，表明实现此接口的List实现类具有随机访问特性。一些适用于随机访问列表的的算法应用与顺序访问列表时，可能会有不同的表现。如果一个算法在应用到随机访问列表的性能高于顺序访问列表时，建议检查此接口，并对算法做出相应调整以满足性能需求。

通常，如果循环A比循环B快的时候，就需要实现RandomAccess接口。

循环A:

for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)
list.get(i);
循环B:
for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )
i.next();

2. ArrayList的内部实现:

2.1.数据存储：

ArrayList通过内部维护的一个数组transient Object[] elementData来存储数据。


    /**
     * 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 == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
     * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     */
    transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access

2.2.构造方法：

ArrayList有三个构造方法：

2.2.1. 无参构造方法


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

    /**
     * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
     * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
     * first element is added.
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

使用无参构造方法创建ArrayList时会使用DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA创建一个空数组，但是此时ArrayList的容量使用的是默认容量10。

2.2.2. 带初始化容量参数的构造方法


    /**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "&