大白话+画图从源码角度一步步搞懂ArrayList和LinkedList的使用

1.说说ArrayList

1.基本原理

ArrayList，原理就是底层基于数组来实现。

01.基本原理：

数组的长度是固定的，java里面数组都是定长数组，比如数组大小设置为100，此时你不停的往ArrayList里面塞入这个数据，此时元素数量超过了100以后，此时就会发生一个数组的扩容，就会搞一个更大的数组，把以前的数组拷贝到新的数组里面去。

这个数组扩容+元素拷贝的过程，相对来说会慢一些

02.缺点：

01：不要频繁的往arralist里面去塞数据，导致他频繁的数组扩容，避免扩容的时候较差的性能影响了系统的运行。

02：数组来实现，数组你要是往数组的中间加一个元素，是不是要把数组中那个新增元素后面的元素全部往后面挪动一位，所以说，如果你是往ArrayList中间插入一个元素，或者随机删除某个元素，性能比较差，会导致他后面的大量的元素挪动一个位置。

03.优点：

基于数组来实现，非常适合随机读，你可以随机的去读数组中的某个元素。

例如：list.get(10)，相当于是在获取第11个元素，这个随机读的性能是比较高的，随机读，list.get(2)，list.get(20)，随机读list里任何一个元素。
因为基于数组来实现，他在随机获取数组里的某个元素的时候，性能很高，他可以基于他底层对数组的实现来快速的随机读取到某个元素，直接可以通过内存地址来定位某个元素。

04.常用场景：

ArrayList，常用，如果你不会频繁的在里面插入一些元素，不会导致频繁的元素的位置移动、数组扩容，就是有一批数据，查询出来，灌入ArrayList中，后面不会频繁插入元素了，主要就是遍历这个集合，或者是通过索引随机读取某个元素。
如果果你涉及到了频繁的插入元素到list中的话，尽量还是不要用ArrayList，数组，定长数组，长度是固定的，元素大量的移动，数组的扩容+元素的拷贝。

05.场景示例：

开发系统的时候，大量的场景，需要一个集合，里面可以按照顺序灌入一些数据，ArrayList的话呢，他的最最主要的功能作用，就是说他里面的元素是有顺序的，我们在系统里的一些数据，都是需要按照我插入的顺序来排列的。

2.源码剖析

01.核心方法的剖析

咱们来启动一个demo工程，在里面写写集合的代码，跟进去看看各种集合的实现原理，直接可以看JDK底层的源码。

(1).示例代码：

publicclassArrayListDemo {publicstaticvoidmain(String[] args){
        ArrayList<String> sayLove =new ArrayList<String>();
       sayLove.add("老婆，早上好");
        sayLove.add("老婆，下午好");
        sayLove.add("老婆，下班啦，我去找你");
        sayLove.set(0,"老婆，早上好,我们一起吃早饭吧");
        sayLove.add(2,"老婆，注意坐姿，不要久坐哦");
    }
}

(2).构造函数分析：

默认的构造函数，直接初始化一个ArrayList实例的话，会将内部的数组做成一个默认的空数组，{}，Object[]，他有一个默认的初始化的数组的大小的数值，是10，也就是我们可以认为他默认的数组初始化的大小就是只有10个元素。

privatestaticfinal Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//空数组this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;

 privatestaticfinalint DEFAULT_CAPACITY = 10;//初始容量 10

注意点：

ArrayList的话，玩儿好的话，一般来说，你应该都不是使用这个默认的构造函数，你构造一个ArrayList的话，基本上来说就是默认他里面不会有太频繁的插入、移除元素的操作，大体上他里面有多少元素，你应该可以推测一下的。
基本上最好是给ArrayList构造的时候，给一个比较靠谱的初始化的数组的大小，比如说，100个数据，1000,10000，避免数组太小，往里面塞入数据的时候，导致数据不断的扩容，不断的搞新的数组。
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
你每次往ArrayList中塞入数据的时候，人家都会判断一下，当前数组的元素是否塞满了，如果塞满的话，此时就会扩容这个数组，然后将老数组中的元素拷贝到新数组中去，确保说数组一定是可以承受足够多的元素的。

(3).add(E)方法

日常多表白，恩爱不懈怠。

分析如下：

publicbooleanadd(E e){
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        returntrue;
    }

#2 ensureCapacityInternal(size + 1);：判断一下当前的数组容量是不是满了，如果满了会进行扩容；

if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);

1).第一次进入这个方法时，minCapacity=10，默认值，而此时底层还是个空数组，自然会进行数组的扩容。扩容代码如下：

privatevoidgrow(int minCapacity){
        // overflow-conscious codeint oldCapacity = elementData.length;
        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);
    }