ArrayList原理解析

目录

• ArrayList扩容机制为什么是1.5倍+1
  • 1.基本属性概念
  • 2.初始化
  • 3.fail fast机制
  • 4.扩容的原理？

ArrayList扩容机制为什么是1.5倍+1

这里是自己参考jdk [version "1.8.0_144"] ，也是目前正在使用的

• 类实现

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public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

• 重要属性

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/**
     * 默认初始容量
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
 
    /**
     * 用于空实例的共享空数组实例.
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
 
    /**
     * 用于默认大小的空实例的共享空数组实例,ArrayList的容量是此数组缓冲区的长度
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
 
    /**
     * 存储ArrayList元素的数组缓冲区.
     */
    transient Object[] elementData; // 非私有，以简化嵌套类访问
 
    /**
     * ArrayList的大小（它包含的元素数）.
     */
    private int size;
    
    /**
     * 结构修改的次数
     */
    protected transient int modCount = 0;

Java中transient关键字的作用，简单地说，就是让某些被修饰的成员属性变量不被序列化

1.基本属性概念

size是数据的个数！elementData.length是elementData的c长度（包含被元素占用的空间和预留的空间）

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public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

将现在的长度size加一后，传进ensureCapacityInternal里面

2.初始化

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是空数组，表示现在ArrayList是空的

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private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
 
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

ensureCapacityInternal中首先是判断现在的ArrayList是不是空的，如果是空的，minCapacity就取默认的容量和传入的参数minCapacity中的大值
然后调用ensureExplicitCapacity方法

3.fail fast机制

modCount是fail fast机制，在jdk1.6之前都是有volatile来修饰的，尽可能的让并发访问非安全的集合对象时尽快的失败抛出异常，让程序员修改代码

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private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
 
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
}

在jdk1.7中去掉了volatile修饰，因为感觉没有必要为非线程安全集合浪费效率，在jdk1.5开始就提供了线程安全的集合类，在多线程环境下就应该使用线程安全的集合。
接着看，如果minCapacity的值大于add数据之前的大小，就调用grow方法，进行扩容，否则什么也不做

4.扩容的原理？

注意：这里传过来的minCapcatiy的值是size+1，能够实现grow方法调用就肯定是(size+1)>elementData.length的情况，所以size就是初始最大容量或上一次扩容后达到的最大容量，所以才会进行扩容

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private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int 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);
    }

newCapacity=oldCapacity+(oldCapacity>>1)，这里就是扩容大小确定的地方，相当于新的最大容量是 size+1;size=1+0.5
相当于原来的1.5倍然后加1

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• 参考文章

  https://blog.csdn.net/JustForWorld/article/details/83119703

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作者：Zhang Ying

出处：https://ringbug.cnblogs.com/

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