java中ArrayList动态增长原理及源码分析

　　ArrayList分析

　　

　　1.ArrayList底层数据结构是一个动态数组。

　　　源码中的定义为：transient Object[] elementData; 还定义了数组的大小private int size;

　　　集合的三个构造方法：　　

　　　第一个：　带有集合初始化大小的构造方法

　　

    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);
        }
    }

　　　第二个：空构造方法

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

　　　第三个：通过集合的构造方法

    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;
        }
    }

　　　ArrayList集合底层为动态数组，很多方法都是基于数组的底层下实现的，而这里实现动态数组的扩容1.5倍是这个集合动态构建的方法，直接上jdk源码

//简单分析ensureCapacity：确保容量，通过minExpand来记录当前的容量，通过传入minCapacity来判断是否需要扩展容量 
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            // any size if not default element table
            ? 0
            // larger than default for default empty table. It's already
            // supposed to be at default size.
            : DEFAULT_CAPACITY;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

//直接调用ensureExplicitCapacity方法
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

//扩容处理，通过if进一步确认是否真的需要扩容
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

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

//这个变量，是VMs存储了些头信息在里面，源码注释是这么说具体也不是特别了解为什么要少8.
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

//真正的动态增长，newCapacity = oldCapacity + （oldCapacity >> 1）;实现增长1.5倍，位运算通过右移一位。ps：位运算应该是各种运算中速度最快的了
    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);
    }
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

　　　剩下的那些ArrayList的方法其实和普通的操作数组的方法都是一样的，大家直接看源码就可以很简单的了解到了，这里就不重复了╮(╯_╰)╭

 　　　这里还是要提一下的，ArrayList是非线程安全，所以多线程同时修改ArrayList集合的时候，及其有可能发生错误，如果要多线程环境实现，就使用vector集合