手撕ArrayList底层源码

亦凉 2024-04-20 11:19 74阅读 0赞

## 手撕ArrayList底层源码 ##

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
        
        //操作数 -- 记录添加、删除数据的次数
        protected transient int modCount = 0;//2
    }
    
    public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>{
        
        //初始化容量
        private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
        //空内容的数组
        private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {
        };
        //默认初始化的空内容的数组
        private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {
        };
        //数组容器
        transient Object[] elementData;//new Object[10] - ["刘备",null,null,...]
         //元素个数/指针
        private int size;//1
        //数组最大容量
        private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
        
        //无参构造
        public ArrayList() {
        
            this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
        
        //有参构造 -- initialCapacity - 100
        public ArrayList(int initialCapacity) {
        
            if (initialCapacity > 0) {
        
                this.elementData = new Object[initialCapacity];
            } else if (initialCapacity == 0) {
        
                this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
            } else {
        
                throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                                   initialCapacity);
            }
        }
        
        //e - 关羽
        public boolean add(E e) {
        
            ensureCapacityInternal(size + 1); 
            elementData[size++] = e;
            return true;
        }
    
        //minCapacity - 11
        private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        
            //使用无参构造创建ArrayList，并第一次添加元素时进入的判断
            if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        
                //minCapacity - 10
                minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
            }
    
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
        
        //minCapacity - 11
        private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        
            modCount++;
    
            // 有溢出意识的代码（minCapacity必须比数组容器要更大，才扩容）
            if (minCapacity - elementData.length > 0)
                grow(minCapacity);
        }
        
        // minCapacity - 11
        private void grow(int minCapacity) {
        
            // 有溢出意识的代码（获取有效数组新长度）
            int oldCapacity = elementData.length;
            int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//ArrayList的扩容机制
            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);
        }
    }

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
    //ArrayList<String> list = new ArrayList<>(100);	
    
    //添加元素
    list.add("刘备");
    list.add("关羽");
    list.add("张飞");
    list.add("诸葛亮");

> 1.  ArrayList的底层数据结构是什么？
> 
> Object类型的一维数组
> 
> 1.  ArrayList默认初始化容量是多少？
> 
> 默认初始化容量是10
> 
> 1.  ArrayList数组容量最大是多少？
> 
> 初始化容量最大值是Integer.MAX\_VALUE-8
> 
> 1.  ArrayList数组容量最大为什么是Integer.MAX\_VALUE-8？
> 
> 减8的位置是为了保存数组的一些头部信息(元素类型、内存地址…)
> 
> 1.  ArrayList的扩容机制是什么？
> 
> 是原来长度的1.5倍