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集合（一） - ArrayList

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一、層級關系

二、初始化方式 
（1）List list = new ArrayList<>();

public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

第一個結論：ArrayList底層是數組

第二個結論：若用無參構造器的方式實例化ArrayList，只是聲明了數組，還未分配空間

（2）List list = new ArrayList<>(10);

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);
    }
}

private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

補充第二結論：若用有參構造器的方式實例化ArrayList且initialCapacity大于0，則既聲明了數組，也分配了空間

三、基本方法的使用 add

流程圖

源碼解析

public boolean add(E e) {
    //校驗數組容量，若空間不夠則擴容復制生成一個新的數組
    ensureCapacityInternal(size + 1); 
    //賦值
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
}

/**
 * 若數組是通過無參構造器的方式實例化的話，返回的minCapacity為10，最后會通過grow方法復制生成一個大小為10的數組
 * 若數組是通過有參構造器的方式實例化的話，返回的minCapacity為當前要操作的數組下標，不建議聲明小于10的數組空間，因為這樣前幾次add都要去擴容復制生成一個新的數組
 */
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
    grow(minCapacity);
}

//擴容大小：原數組大小 + 原數組大小/2
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);
}

其它說明

初始化ArrayList時，不建議聲明小于10的容量，因為這樣前幾次add都要去擴容復制生成一個新的數組

Arrays.copyOf(T[] original, int newLength)：該方法會創建一個新的數組

remove

流程圖

源碼解析

public E remove(int index) {
    //檢查index是否 >= size，若大于則報數組越界異常
    rangeCheck(index);

    modCount++;
    E oldValue = elementData(index);

    int numMoved = size - index - 1;
    if (numMoved > 0)
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
    numMoved);
    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

    return oldValue;
}

其它說明

System.arraycopy - 淺復制

public static void arraycopy(
                             Object src,  //源數組
                             int srcPos,  //源數組要復制的起始位置
                             Object dest, //目標數組
                             int destPos, //目的數組放置的起始位置
                             int length   //復制長度
                             )
四、補充

ArrayList是線程不安全的，表現在多線程下add和remove可能會發生數組越界

不要在foreach循環里進行元素的remove/add操作。remove元素請使用Iterator方式，如果并發操作，需要對Iterator對象加鎖

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