ArrayList底层原理以及使用技巧

快来打我* 2024-02-19 16:44 48阅读 0赞

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ArrayList简介  
ArrayList是我们在开发中非常常用的数据存储容器之一，其底层是数组实现的，我们可以在集合中存储任意类型的数据。ArrayList又是线程不安全的，这在接下来代码分析的过程中会有体现。ArrayList非常适合对元素进行查找，效率非常高。

源码分析  
既然是分析源码，那我们先从构造函数开始。我们常用的构造函数有两个，分别是有参和无参的，如下图

无参的构造函数十分简单，只有一行代码。elementData是一个Object型的数组，DEFAULTCAPACITY\_MPTY\_ELEMENTDATA是一个空的Object型数组。再来看看有参的，其实参数的含义就是这个集合的容量，代码很简单，一看就懂，如果指定了长度的话，会让元素容易elementData指向一个新的数组，长度为传入的值，而如果传入的值为0的话，则指向EMPTY\_ELEMENTDATA。EMPTY\_ELEMENTDATA与DEFAULTCAPACITY\_MPTY\_ELEMENTDATA一样，都是一个空的Object型的数组，那么区别在哪里呢？接下来就是重点。要知道，我们声明了一个集合，目的是向其中添加元素，而区别就在添加的过程中提现出来了，请看添加方法，如下图

在添加元素之前，首先需要确保容量是否够用

区别就在这里，如果我们一开始声明的是一个空参的构造函数，那么代码会走进第一个if语句，传入的minCapacity是1，那么最终计算得出minCapacity是等于DEFAULT\_CAPACITY的，而DEFAULT\_CAPACITY的值是10。也就是说，如果我们添加了一个默认的无参构造函数，在添加时，数组会将默认的数组长度变为10。说到这里，第一个使用技巧就出现了，如果我们很确定的知道我们要存储元素的数量，最好在声明集合的时候传入容量值。试想，如果我们只需要存储3个元素，而我们声明了一个空参的构造函数，那么集合的长度会是10，也就是说，数组有7个长度的空间被浪费了，这就是对内存的一种浪费。

接着往下走，之后会判断数组的容量是否够用，如果够用，那么不需要扩容，反之，则进行扩容，判断扩容代码没什么，很简单，但是扩容怎么办呢？数组一旦声明不是不能更改了吗？源码中是将数组进行copy，而copyOf的底层源码，是声明了一个新的数组，然后将原有的数组内容全复制进去，这样，就在不影响原有数据的基础上进行了数组扩容。说到这里，第一个使用技巧还是适用的。试想一下，我们需要保存1000个元素，而一开始默认长度是10，那么集合需要很多次扩容，每次扩容是上一次容量的1.5倍，每次扩容还要进行复制。如果不事先声明一个长度的话，使用效率会大大降低，即便是不知道具体数字，也可以指定一个大概的容量。

添加的方法说完了，接下来简单说一下删除方法，如下图

删除是每次进行数组复制，然后让旧的elementData置为null进行垃圾回收，代码很简单，一看就懂，但是我们可以从源码中去发现使用技巧。

查询的方法就更简单了，直接返回查询的对应数组中的值。

总结  
1.在声明时尽量指定长度。

2.ArrayList底层是数组，数组是适合查询的，因为数组每个元素的内存空间是固定的，每次查询时，只需要去查询对应位置的内存空间，就可以很快找到相应的值。而数组不擅长的是添加和删除。试想，集合长度是100000，而我们在第2个位置添加了一个元素，导致的结果是从第3个开始后面每一个元素都要往后串一个元素内存空间那么大的位置。删除刚好相反，是向前串一个位置，这样的效率是很低的，元素越多，效率越低。而频繁的添加和删除，适用链表，LinkedList，可以参考我的另一篇博客http://blog.csdn.net/xu404741377/article/details/73526955  
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作者：不做代码搬运工  
来源：CSDN  
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