集合源码分析01——List——ArrayList源码分析

ArrayList源码分析

注意事项

底层源码（重点、难点！！！）

使用无参构造器

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();
        //使用for循环添加第1-10个数据
        for (int i = 1; i <= 11; i++) {
            list.add(i);
        }
        //使用for循环添加第11-15个数据

        for (int i = 11; i <= 15; i++) {
            list.add(i);
        }
        
        list.add(100);
        list.add(200);

    }
}

capacity：容量

下面我们使用debug来走一遍使用无参构造器创建ArrayList对象并添加数据（扩容）的流程

一、第一次扩容

无参构造器的语句

public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

　　追进去之后可以看到是创建了一个Object类型的空数组——elementData

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

　　2.放入数据，每次放入前都会先对int类型的数做一个装箱操作（ArrayList泛型只能传引用类型）

　　3.进入到 list.add()方法

这里不是直接赋值，而是

（1）先确定是否要扩容

（2）再进行赋值

　　4.我们继续追进 ensureCapacityInternal()方法

（1）先判断elementData是否为空数组，如果是的话在DEFAULT_CAPACITY（10）和minCapacity之中取一个最大值赋给minCapacity，第一次扩容为10.

（2）进入到ensureExplicitCapacity(minCapacity)　

　　5.ensureExplicitCapacity(minCapacity)

（1） modCount是用来记录当前集合被修改的次数（以防有多个线程同时修改，如果有的话会抛出一个异常）

（2）比较minCapacity（需要的最小容量）和elementData.length（当前数组的大小），如果结果>0说明当前容量不够，需要扩容

（3）如果满足（2）则执行grow()进行扩容

　　6.grow()

（1）先将当前数组长度elementData.length存入oldCapacity中

（2）执行int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 这里的移位操作相当于将old的长度*1.5，但是由于第一次传入的长度是0，0*1.5还是0所以第一次没有真正用到这个1.5倍扩容，第二次及其以后扩容才会用到。

（3）if (newCapacity - minCapacity < 0) 如果新的容量还没有做小的大就直接使用minCapacity作为newCapacity

（4）如果过大则执行hugeCapacity(minCapacity)这里先不讨论

（5）使用elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity) 进行真正的扩容，添加10个null

回顾：

　　7.逐层返回到add()方法在第0个位置添加元素（因为是size++ 后++）

二、第二次扩容

　　1.前10次都差不多，判断if (minCapacity - elementData.length > 0)为false之后就不走grow()了直接返回，可以看到现在已经有了10个元素

　　2.前几步同第一次扩容大同小异，我们直接进入到grow()方法

　　3.grow()

（1）这里的oldCapacity为10所以执行1.5倍扩容

（2）if (newCapacity - minCapacity < 0) 也不成立

（3）所以直接走Arrays.copyOf 添加五个null变成15个元素

三、第三次扩容

可以看到大小变成了22个，因为15+15/2向下取整

使用有参构造器

public class ArrayListSource {
    public static void main(String[] args) {
        //使用有参构造器创建arraylist对象
        ArrayList list = new ArrayList(8);
        //使用for循环添加第1-10个数据
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            list.add(i);
        }
        //使用for循环添加第11-15个数据

        for (int i = 11; i <= 15; i++) {
            list.add(i);
        }

        list.add(100);
        list.add(200);

    }
}