ArrayList概述

ArrayList继承了AbstractList,实现了List接口，底层基于动态数组，容量大小可以动态变化，ArrayList中可以添加null元素，另外，ArrayList是非线程安全的

ArrayList实现List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable接口。

实现RandomAccess接口，即标识着该类支持快速随机访问
实现Cloneable接口，即覆盖了clone(),能被克隆
实现Serializable接口，即ArrayList支持序列化，能被序列化去传输

ArrayList源码分析（基于jdk1.8）

成员变量

    /**

     * 默认容量为10

     */

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**

     *存储ArrayList元素的数组缓冲区，ArrayList的容量是此数组缓冲区的长度。

   	 *添加第一个元素时，任何带有elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的空ArrayList都将扩展为默认容量

     */

    transient Object[] elementData;

    /**

     * ArrayList实际的元素个数

     */

	private int size;

构造方法

    /**

     	构造一个容量大小为10的空list,实际在第一次添加元素时才扩容到10

     */

    public ArrayList() {

        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;

    }

    /**

     * 构造具有指定初始容量的空的list

     */

    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);

        }

    }

    //构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的

    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {

        elementData = c.toArray();

        if ((size = elementData.length) != 0) {

            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)

            if (elementData.getClass() != Object[].class)

                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);

        } else {

            // replace with empty array.

            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;

        }

    }

添加操作

    public boolean add(E e) {

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!

        elementData[size++] = e;

        return true;

    }

	private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {

        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));

    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {

        modCount++;

        // overflow-conscious code

        if (minCapacity - elementData.length > 0)

            grow(minCapacity);

    }

扩容机制

//grow()方法是ArrayList扩容最终调用的代码

private void grow(int minCapacity) {

        int oldCapacity = elementData.length;

     	//旧容量向右移1位，效果等同 oldCapacity*0.5

     	//新的容量是旧容量的1.5倍

        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);

    }

总结

构造一个空的，不指定容量 ArrayList list = new ArrayList（）的list时

当第一次调用add()方法向集合中添加元素时，才会扩容到10。

jdk1.6中ArrayList的扩容机制

jdk1.6中是扩容成原来的1.5倍+1，代码: int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1
jdk1.7和jdk1.8都是扩容成原来的1.5倍

ArrayList扩容后是原来的数组还是新的数组

ArrayList扩容后是新的数组，当容量不够时，ArrayList底层通过Arrays.copyOf()方法将原来的数组拷贝到新的数组。因此，数据量多时，非常耗时。

Arrays.copyOf()内部调用System.arraycopy()方法

补充

ArrayList和Vector区别

线程安全：Vector的方法都是同步的，是线程安全的，而ArrayList不是线程安全的。由于同步会影响性能，所以，ArrayList的性能比Vector更好一些。
扩容机制：ArrayList每次扩容是其大小的1.5倍，而Vector是其大小的2倍。

ArrayList和LinkedList区别

ArrayList和LinkedList都是实现List接口的容器类

底层数据结构：ArrayList是基于动态数组的数据结构,而LinkedList是基于双向链表的数据结构。
随机访问效率：对于随机访问get和set，ArrayList要优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
空间花费：ArrayList的空间浪费主要体现在list列表的结尾会预留一定的容量空间，而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗比ArrayList更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。
是否线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，即不保证线程安全。

参考

ArrayList和LinkedList异同

Java集合--LinkedList源码分析

https://blog.51cto.com/sihai/2073367

巴特西

ArrayList分析

ArrayList概述

ArrayList源码分析（基于jdk1.8）

总结

补充

参考

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