ArrayList 源码（基于Java1.8）

ArrayList 源码

ArrayList 基于数组实现，也就是类对变量 Object[]系列操作，封装为常用的add，remove，indexOf, contains本质是通过 size 计数器对数组进行系列的操作实现

add 方法和 toArray 也是借助 Arrays 工具类完成

还有很有意思的地方就是add的扩容方法 ensureCapacityInternal() 就会增加50%容量，

因为底层数组是不可变的，所以add实际上是通过Arrays工具再拷贝扩容后长度的数组，然后覆盖当前数组

预设集合长度是最优的操作，今天看源码才明白原理，ArrayList默认构造器为内部数组定义的长度为10，当list超出指定集合的时候，ArrayList会操作自动扩容，

扩容的方法是使用Arrays.copyOf方法重新构造新的数组，然后将旧数组的数据全部拷贝到新的数组里面，重新生成，再拷贝数组，消耗是巨大的，这也导致了 ArrayList 天生的缺点，插入删除元素慢

源码中可以看到，ArrayList继承抽象类AbstractList，实现List接口，RandomAccess, Cloneable, Serializable等接口主要用于标识，并没有很大作用

DEFAULT_CAPACITY = 10 是集合的默认初始化长度，我们常用new ArrayList<>()构造，其实就是创建一个长度为10的Object[]数组

size 为计数器，记录当前数组的长度

构造器的代码中，看下最常用的两个构造器，带参数initialCapacity的构造器，直接就让变量创建对应长度的数组，如果initialCapacity == 0 就直接赋值为空数组 Object[] elementData = {};

下面无参构造器，就直接初始化容量为10的空列表

上面的自动扩展数组容量的方法，每次添加元素都会调用该方法，确保集合的长度足够用，上面代码中最有趣的是2行

newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)， 既每次扩大容量为当前容量的50%，这里的扩容是固定的，和HashMap有负载因子不同

然后调用 Arrays.copyOf() 将旧数组内容和新长度作为参数，创建新的Object[]数组，并且将原数组的元素，拷贝到新的数组里面

因为数组长度是不可变的，所以这里的做法是，创建新的数组，再拷贝元素，这里也是ArrayList性能最低的地方

常用的size，isEmpty，contains，indexOf 也只是对Object[] 进行系列的循环判断操作

get方法，也是指通过下标，从Object[]数组中获取对象，然后转型 Object -> E

add末尾添加元素方法步骤，先判断容量是否够用，然后在数组末尾elementData[size++] == e，加入新的元素，size为数组长度

remove 方法，也是通过循环equals匹配，找到下标，然后通过下标删除，—size，减去计数器长度，并没有实际减少数组长度

clear方法也相同，把数组的值都设为null，然后 size = 0;

总结：

通过以上对ArrayList关键部分源码分析，通晓ArrayList原理，我们可以得出结论：

1. arrayList 底层来自数组，通过下标随机访问元素，速度非常快，但是插入和删除，要频繁的移动数组元素，改变数组长度，效率比较低
2. arrayList 主要性能问题在于当数组元素达到容量上限，扩容的成本很大，所以能够预先知道元素，然后使用 new ArrayList(int initialCapacity) 手动设置容量是最好的