新年快乐，干货储备充足了吗？--- ArrayList解析

       今天大年初一，大家都在忙着拜年吧！在这里祝大家新年快乐，鼠年大吉！！！除了拜年，相信也有很多人正在储备干货，为了假期之后的金三银四做准备。当然我也没有闲着，在家里忙着过年的空闲时间里面，多学习新的知识，打一场轰轰烈烈的有准备的仗。

       在学习的过程中，我也在不断地思考，我们为什么要学习？学习能给我们带来什么？慢慢的我也想通了，想明白了。其实在学习的过程中，我们就像是在一篇汪洋的大海中遨游，刚开始我们接触技术的时候，犹如在海面上面，看到了海上美丽的风景，我们为之感叹世界的奇妙与鬼斧神工。我们一点点的了解这个世界，当你对周围的一切都已经看遍了的时候，我们又不希望止步于此，希望向更远的地方前行，看不一样的风景。于是你就不断的学习新的知识，在项目中用我们所学的知识去实践。我们在这个海洋上面用知识所造就的小船、游艇遨游，这些我们知识停留在知识的表面，学会怎么使用它们，知其然不知所以然而已。当你的好奇心不满足于此的时候，不满足海面的风景的时候，想要学习底层知识的时候。你就会放弃你的小船、游艇，纵身跳入无边无际的海洋里面去，一点一点的向海底进军，可能开始的时候我们下游的缓慢，难忍的无法呼吸等重重困难，但是当你到达海底的那一瞬间，你就会爱上这个海底世界，就会发觉前面的努力都是值得的，为了这一刻。这就是我学习的感悟。好了，闲聊了这么多的，我还是讲讲最近的收获。

下面是JAVA技术人员的干货时间：

（1）ArrayList的最大容量为（Integer.MAX_VALUE - 8），但容量超过了MAX_ARRAY_SIZE的时候再扩容为Integer.MAX_VALUE大小，我们可能一直以为ArrayList没有最大容量限制，后来看了源码jdk8才知道有一个数组最大容量限制常量，尝试分配更大的阵列可能会导致 OutOfMemoryError异常。源码如下：

   /**
     * 要分配的最大数组大小。 一些虚拟机在数组中保留一些标题字。
     * 但是扩容容量大小超过了MAX_ARRAY_SIZE值的时候会调用hugeCapacity方法，
     * 方法里面满足条件就会扩容为Integer.MAX_VALUE的值
     * 尝试分配更大的阵列可能会导致 OutOfMemoryError：请求的阵列大小超出VM限制
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

    // 超过了MAX_ARRAY_SIZE的大小的时候，扩容为Integer.MAX_VALUE的大小
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        // 参数小于0，抛出OutOfMemoryError异常
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        // 容量大于MAX_ARRAY_SIZE的时候，扩容为Integer.MAX_VALUE，否则为MAX_ARRAY_SIZE
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

（2）ArrayList的默认容器大小为10，源码如下：

// 默认容器大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

（3）ArrayList使用构造函数进行初始化的时候

• 未传容量大小参数是使用ArrayList默认大小，初始对象为共享变量DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
• 传容量大小参数的时候，容器大小参数为0则初始对象为共享变量EMPTY_ELEMENTDATA，不为0的时候初始化对象数组

为什么会用两种不同的共享变量呢？ 因为为了区分两种情况，使用了默认容量大小初始化和未使用默认容量初始化，如果初始对象和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA引用地址是一样的话，说明使用默认容量大小10，就会设置size=10.如果不区分开怎么知道你使用的size是默认的还不是默认的

源码如下：

 /**
     * 用于空实例的共享空数组实例
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    
    /**
     * 共享的空数组实例，用于默认大小的空实例。我们将其与EMPTY_ELEMENTDATA区别开来，
     * 以知道添加第一个元素时需要扩容多少。
     */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    
    // 无参构造函数，构造一个初始容量为10的空列表
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
    
    /**
     * 有参构造函数，下面的注释解析了第四点知识点
     *
     * 初始化的时候只是初始化了对象数组，没有初始化size大小。
     * set()方法插入元素的时候，会进行校验就会抛出异常
     */
    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);
        }
    }

（4）ArrayList初始化的时候即使设置了初始容量大小，但是不会设置size的值， set会有一个index和size大小校验，如果index大于size会抛出异常，只能通过add方法改变size的值，初始容量只是改变了在初始数组对象加了一个没有设置容量大小，但会设置一个默认的EMPTY_ELEMENTDATA或者DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA空对象数组。 源码如下：

   public E set(int index, E element) {
        // 下标检查
        rangeCheck(index);

        // index下标位置上的原元素
        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }
    
    // 下标检查
     private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

     注意：size只有在ArrayList调用了add方法的时候才会增加size变量的值，rangeCheck方法校验size和index大小校验，index不能大于size，否则会抛出异常IndexOutOfBoundsException