ArrayList常用Api分析及注意事项

数组（定长，有序的，随机访问)。ArrayList是Java在数组的基础上进行衍生出来的Java里的一种数据结构，它在拥有数据的特性之外，增加了可变性 （动态数组）。

属性

属性	备注
DEFAULT_CAPACITY	默认初始大小
EMPTY_ELEMENTDATA	空数组,申明了长度可能为0
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA	空数组 (无参构造时候的默认值)
elementData	承认数组元素
size	数组元素数量，注意和Lenth的

三种构造初始化

/**

带有参数的构造方法，

如果长度为0 则给一个默认的常量。

*/
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);
	}
}

/**
	直接给一个默认的空数组
*/
public ArrayList() {
	this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

   public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        if ((size = a.length) != 0) {
            if (c.getClass() == ArrayList.class) {
                elementData = a;
            } else {
                elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
            }
        } else {
            // replace with empty array.
            elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

分析

以上三种构建，两种有参，一种无参。主要区别就是 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA和 EMPTY_ELEMENTDATA在不同场景分别给值。

EMPTY_ELEMENTDATA是带参数的构建函数里长度为0的默认共享数组

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是不带参数构造函数里长度为0的共享数组

对比老版本的JDK来看，会对初始化数组的时候解决是数度长度为空的情况下会 new Object[initialCapatity]的情况，减少不必要的内存开支。

在扩容机制也会针对不同的构造出的数组进行不同的扩容机制。

Add方法

    public boolean add(E e) {
		//确保容量够不够，扩容机制
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    // step 1
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

	// step 2. 计算容量
    private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) 	{
		//判断是否是无参构造来的，为10个容量大小
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
		//否则就给即将增长的长度
        return minCapacity;
     }

	// step 3
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
		//修改次数
        modCount++;

        // 即将增长的长度比现的数组长度大就扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

	// step 4
    private void grow(int minCapacity) {
        //原始长度
        int oldCapacity = elementData.length;
		//新长度 = 原始长度 + （原始长度/2)
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
		//尽量不扩容到 Intege 的最大值， 因为有些Vm的设计超过 MAX_ARRAY_SIZE 可能会 OOM错误 （OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit）
        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);
    }

分析

1. 从add函数，可以看出来，每次扩容都是本身的 0.5 倍
2. 最大可以扩容到 Intege最大值，但也是在实际元素数量真的超过 MAX_ARRAY_SIZE的情况下。
3. 建立不超过MAX_ARRAY_SIZE的原因是 OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
4. 为了避免开辟过多的数组空间，建立选择带参数的构造函数，以量申请。

Remove方法

借助了系统函数

/**
         *    第一个参数是要被复制的数组
         *
         * 　　第二个参数是被复制的数字开始复制的下标
         *
         * 　　第三个参数是目标数组，也就是要把数据放进来的数组
         *
         * 　　第四个参数是从目标数组第几个下标开始放入数据
         *
         * 　　第五个参数表示从被复制的数组中拿几个数值放到目标数组中
         */

public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos,
									Object dest, int destPos,
                                        int length);

把最后一个元素置为null, size = size -1

elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

注意事项

1. 禁止在 for``foreach里删除元素。
2. ArrayList在多线程环境中是不安全的