集合—ArrayList底层结构和源码分析

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本文深入探讨了ArrayList的底层实现，它基于Object数组存储元素，允许包括null在内的所有元素。ArrayList在多线程环境中不是线程安全的。通过分析源码，我们发现ArrayList在无参构造器下初始容量为0，首次添加时扩容到10，后续按1.5倍扩容。而带参数的构造器会按指定大小初始化数组，扩容同样遵循1.5倍规则。通过示例代码展示了ArrayList的扩容过程和元素添加操作。

本次博客带领大家学习集合中的ArrayList底层结构和源码分析。

ArrayList的底层结构

permits all elements,including null , ArrayList 可以加入null,并且可以加入多个。
ArrayList 是由数组来实现数据存储的。
ArrayList 基本等同于Vector，除了ArrayList是线程不安全(执行效率高)，在多线程情况下，不建议使用ArrayList。

public class ArraryDetail {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList arrayList = new ArrayList();
        arrayList.add(null);
        arrayList.add("jack");
        System.out.println(arrayList);
    }
}

ArrayList的底层操作机制源码分析

ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData。
当创建ArrayList对象时，如果使用的是无参构造器，则初始elementData容量为0，第1次添加，则扩容elementData为10，如需要再次扩容，则扩容elementData为1.5倍。
如果使用的是指定大小的构造器，则初始化elementData容量为指定大小，如果需要扩容，则直接扩容elementData为1.5倍。

无参构造器源码分析

创建一个空的elementData数组={}
执行list.add
1. 先确定是否要扩容
2. 然后再执行赋值
该方法确定minCapacity
1. 第一次扩容为10

modCount++ 记录集合被修改的次数
如果elementData的大小不够，就调用grow()去扩容
真的扩容
使用扩容机制来确定要扩容到多大
第一次newCapacity=10
第二次及其以后，按照1.5倍扩容
扩容使用的是Arrays.copyOf()，保护之前的数据

有参构造器源码分析

创建了一个指定大小elementData数组this.elementData = new Object[capacity]
下面的步骤与无参构造一致。
但与无参的区别是第一次扩容是按照elementData的1.5倍扩容。

案例代码：

public class ArrayListSource {
    public static void main(String[] args) {
        //使用无参构造器创建ArrayList对象
        //ArrayList list = new ArrayList();
        ArrayList list = new ArrayList(8);

        //使用for给list集合添加 1-10数据
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            list.add(i);
        }
        //使用for给list集合添加 11-15数据
        for (int i = 11; i<=15 ;i++){
            list.add(i);
        }
        list.add(100);
        list.add(300);
        list.add(null);
    }
}
     }
        list.add(100);
        list.add(300);
        list.add(null);
    }
}