Java中ArrayList容器的原理是什么

這篇文章將為大家詳細(xì)講解有關(guān)Java中ArrayList容器的原理是什么，文章內(nèi)容質(zhì)量較高，因此小編分享給大家做個(gè)參考，希望大家閱讀完這篇文章后對相關(guān)知識有一定的了解。

List是collection接口的實(shí)現(xiàn)類

List:

特點(diǎn)：有序，可重復(fù)

它有兩個(gè)常用的實(shí)現(xiàn)類：

一。ArrayList：

特點(diǎn)：以數(shù)組的形式進(jìn)行存儲，因此隨機(jī)訪問速度較快，所有它適用于查詢。

缺點(diǎn)：不適用于插入和刪除的操作 因?yàn)槊看尾僮鞫夹枰苿?dòng)數(shù)組中的元素。

根據(jù)源碼我們能得出以下幾點(diǎn)：

1.ArrayList 在初始化的時(shí)候如果我們沒有指定長度的話，它會有一個(gè)默認(rèn)長度10,

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

2.如果我們在增加新元素的時(shí)候超過了原來的容量，那么ArrayList是怎么做的呢？

（底層擴(kuò)容機(jī)制：擴(kuò)容為原來的1.5倍）

這就涉及到了ArrayList的擴(kuò)容機(jī)制，既然ArrayList是以數(shù)組形式存儲的，那么肯定就繼承了數(shù)組的特點(diǎn)一旦聲明不可更改，那么既然不可更改，那java是怎么解決這個(gè)問題的呢？

transient Object[] elementData;

開頭聲明的這個(gè)就是一個(gè)臨時(shí)的可變的數(shù)組 為以后數(shù)組擴(kuò)容做準(zhǔn)備

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
  }

上邊代碼的ensureCapacityInternal(size+1) 就是擴(kuò)容的開始

我們點(diǎn)進(jìn)去源碼繼續(xù)深入

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);
  }

看到這我們發(fā)現(xiàn)了 ensureCapacityInternal中調(diào)用了ensureExplicitCapacity我們繼續(xù)深入

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//默認(rèn)的空集合

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//默認(rèn)10
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {　　　　　　//如果當(dāng)前的elemenrData（當(dāng)前的數(shù)據(jù)）是一個(gè)空的集合 ，獲取下一步的擴(kuò)容的容量
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
      return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    return minCapacity;
  }

然后我們回到上一層

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++; //每次修改集合次數(shù) （AbstractList.class中的值)
// overflow-conscious code 檢測溢出
//如果最小所需容量>數(shù)組長度，就要擴(kuò)容
if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //初始容量的1.5倍（1.8，1.7）（1.6是 1.5倍+1）
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
      newCapacity = minCapacity; //如果還是不夠就把需要的值賦值
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
      newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); //判斷大容量，下面代碼
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //這就是為什么以數(shù)組形式存儲還可以擴(kuò)容的原因
  }

  private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0) // overflow 內(nèi)存溢出
      throw new OutOfMemoryError();
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? //三元運(yùn)算
      Integer.MAX_VALUE :
      MAX_ARRAY_SIZE;
  }

看完以上代碼 我們可以得出來如果不給初始值，默認(rèn)值為10，擴(kuò)容時(shí)候不是在原數(shù)組上做更改，而是copy了一個(gè)數(shù)組 按1.5倍增長

3.ArrayList是線程不安全的。如果要實(shí)現(xiàn)線程安全 可以使用 synchronized關(guān)鍵字 或者使用Collections.synchronizedList()方法 如下：

List<Object> objects = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

關(guān)于Java中ArrayList容器的原理是什么就分享到這里了，希望以上內(nèi)容可以對大家有一定的幫助，可以學(xué)到更多知識。如果覺得文章不錯(cuò)，可以把它分享出去讓更多的人看到。