java学习日记第三天（面试重点：常用集合ArrayList的源码解析）

三木猿

摸鱼的日子结束了，之后可能更新就慢了，不过学无止境，每学习一点都会发上来的ArrayList：

• 初始容量，DEFAULT_CAPACITY是ArrayList的初始容量，其大小为10
  

• size字段是ArrayList的大小，类型 int，没有使用 volatile 修饰，非线程安全的
  

• modCount，这个变量在ArrayList的父类AbstractList中，数组被修改的版本次数，每次数组结构变化都会+1
  

• 允许添加null，自动进行扩容（每次扩容增大1.5倍）
  

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private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //如果初始化数组大小时，有给定初始值，以给定的大小为准，不走 if 逻辑         if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {             minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);         } //确保容积足够         ensureExplicitCapacity(minCapacity);     }     private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { //记录数组被修改         modCount++; // 如果我们期望的最小容量大于目前数组的长度，那么就扩容         if (minCapacity - elementData.length > 0)             grow(minCapacity);     }     //扩容，并把现有数据拷贝到新的数组里面去     private void grow(int minCapacity) {         int oldCapacity = elementData.length; // oldCapacity >> 1 是把 oldCapacity 除以 2 的意思         int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 如果扩容后的值 < 我们的期望值，扩容后的值就等于我们的期望值         if (newCapacity - minCapacity < 0)             newCapacity = minCapacity; // 如果扩容后的值 > jvm 所能分配的数组的最大值，那么就用 Integer 的最大值         if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)             [url]https://www.imooc.com/read/47/article/847[/url] 3/11                     2019/12/15 05 ArrayList 源码解析和设计思路 -慕课专栏         newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 通过复制进行扩容         elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);     }

总的来说，ArrayList:
(1)扩容的规则并不是翻倍，是原来容量大小 + 容量大小的一半，直白来说，扩容后的大小是原来容量的 1.5 倍.
(2)源码在扩容的时候，有数组大小溢出意识，就是说扩容后数组的大小下界不能小于 0，上界不能大于 Integer 的最大值，这种意识我们可以学习。
(3)从上述可以看出ArrayList的扩容机制核心方法是Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)，把原本数组的内容移到新的数组设定长度，由此得出开发时
，如果知道数据的条数，创建ArrayList是应尽量设定数组长度，避免频繁的扩容

• 再来看下最常用的add方法
  
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  public boolean add(E e) { //确保数组大小是否足够，不够执行扩容，size 为当前数组的大小 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //直接赋值，线程不安全的 elementData[size++] = e; return true; }

• 删除方法有很多，比如根据数组索引删除、根据值删除或批量删除等等，原理和思路都差不多，我们选取根据值删除方式来进行源码说明
  

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public boolean remove(Object o) { // 如果要删除的值是 null，找到第一个值是 null 的删除         if (o == null) {             for (int index = 0; index < size; index++)                 if (elementData[index] == null) {                     fastRemove(index);                     return true;                 }         } else { // 如果要删除的值不为 null，找到第一个和要删除的值相等的删除             for (int index = 0; index < size; index++) // 这里是根据 equals 来判断值相等的，相等后再根据索引位置进行删除                 if (o.equals(elementData[index])) {                     fastRemove(index);                     return true;                 }         }         return false; //根据数组位置删除     private void fastRemove(int index) { // 记录数组的结构要发生变动了         modCount++; // numMoved 表示删除 index 位置的元素后，需要从 index 后移动多少个元素到前面去 // 减 1 的原因，是因为 size 从 1 开始算起，index 从 0开始算起         int numMoved = size - index - 1;         if (numMoved > 0) // 从 index +1 位置开始被拷贝，拷贝的起始位置是 index，长度是 numMoved             System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); //数组最后一个位置赋值 null，帮助 GC         elementData[--size] = null;     }    }

我们需要知道的是，只有当 ArrayList 作为共享变量时，才会有线程安全问题，当 ArrayList 是方法内的局部变量时，是没有线程安全的问题的。
ArrayList 有线程安全问题的本质，是因为 ArrayList 自身的 elementData、size、modConut在进行各种操作时，都没有加锁，而且这些变量的
类型并非是可见（volatile）的，所以如果多个线程对这些变量进行操作时，可能会有值被覆盖的情况。
如果一定要保证线程安全的话可以用Collections包中的synchronizedList，它的原理是在方法中加入synchronized来保证线程安全，如下：

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public boolean add(E e) { synchronized (mutex) {// synchronized 是一种轻量锁，mutex 表示一个当前 SynchronizedList return c.add(e); } }

这篇文章中有进行ArrayList的简单性能测试↓
一起讨论如何提高代码质量
https://www.52pojie.cn/thread-1265319-1-1.html
(出处: 吾爱破解论坛)

HWW0713

我的天，才第三天，楼主竟然看懂了。。。。

三木猿

HWW0713 发表于 2020-10-9 15:44
我的天，才第三天，楼主竟然看懂了。。。。

别误会，不是初学者的第三天，我个人的学习日记，写到第三天

testicles

厉害哟~~~~

alonelyking

向楼主学习，，不过我现在学的java基础都还没学多少