ArrayList常用Api分析及注意事项
2024-08-31 22:00:49
数组（定长，有序的，随机访问)。ArrayList是Java在数组的基础上进行衍生出来的Java里的一种数据结构，它在拥有数据的特性之外，增加了可变性 （动态数组）。
属性
| 属性 | 备注 |
|---|---|
| DEFAULT_CAPACITY | 默认初始大小 |
| EMPTY_ELEMENTDATA | 空数组,申明了长度可能为0 |
| DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA | 空数组 (无参构造时候的默认值) |
| elementData | 承认数组元素 |
| size | 数组元素数量，注意和Lenth的 |
三种构造初始化
/**
带有参数的构造方法，
如果长度为0 则给一个默认的常量。
*/
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);
}
}
/**
直接给一个默认的空数组
*/
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();
if ((size = a.length) != 0) {
if (c.getClass() == ArrayList.class) {
elementData = a;
} else {
elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
}
} else {
// replace with empty array.
elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
分析
以上三种构建，两种有参，一种无参。主要区别就是 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA和 EMPTY_ELEMENTDATA在不同场景分别给值。
EMPTY_ELEMENTDATA是带参数的构建函数里长度为0的默认共享数组
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是不带参数构造函数里长度为0的共享数组
对比老版本的JDK来看，会对初始化数组的时候解决是数度长度为空的情况下会 new Object[initialCapatity]的情况，减少不必要的内存开支。
在扩容机制也会针对不同的构造出的数组进行不同的扩容机制。
Add方法
public boolean add(E e) {
//确保容量够不够，扩容机制
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
// step 1
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}
// step 2. 计算容量
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
//判断是否是无参构造来的，为10个容量大小
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
//否则就给即将增长的长度
return minCapacity;
}
// step 3
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
//修改次数
modCount++;
// 即将增长的长度比现的数组长度大就扩容
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
// step 4
private void grow(int minCapacity) {
//原始长度
int oldCapacity = elementData.length;
//新长度 = 原始长度 + （原始长度/2)
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//尽量不扩容到 Intege 的最大值， 因为有些Vm的设计超过 MAX_ARRAY_SIZE 可能会 OOM错误 （OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit）
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);
}
分析
- 从
add函数，可以看出来，每次扩容都是本身的 0.5 倍 - 最大可以扩容到
Intege最大值，但也是在实际元素数量真的超过MAX_ARRAY_SIZE的情况下。 - 建立不超过
MAX_ARRAY_SIZE的原因是OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit - 为了避免开辟过多的数组空间，建立选择带参数的构造函数，以量申请。
Remove方法
借助了系统函数
/**
* 第一个参数是要被复制的数组
*
* 第二个参数是被复制的数字开始复制的下标
*
* 第三个参数是目标数组，也就是要把数据放进来的数组
*
* 第四个参数是从目标数组第几个下标开始放入数据
*
* 第五个参数表示从被复制的数组中拿几个数值放到目标数组中
*/
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,
Object dest, int destPos,
int length);
把最后一个元素置为null, size = size -1
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
注意事项
- 禁止在
for``foreach里删除元素。 ArrayList在多线程环境中是不安全的
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