本文简单介绍了 ArrayList，并对扩容，添加，删除操作的源代码做分析。能力有限，欢迎指正。
ArrayList是什么？
ArrayList 就是数组列表，主要用来装载数据。底层实现是数组 Object[] elementData，当我们装载的是基本数据类型 int, long, boolean, shot...的时候我们只能存储他们对应的包装类型。
与它类似的是 LinkedList，和 LinkedList 相比，它的查找和访问元素的速度较快，但新增，删除的速度较慢。
线程安全吗？
线程不安全。
正常使用场景中，ArrayList 都是用来查询，不会涉及太频繁的增删，如果涉及频繁的增删，可以使用 LinkedList。如果需要线程安全就使用 Vector。
Vector 是 ArrayList 的线程安全版本，实现方式就是在所有方法加上synchronized，性能较差。
如何扩容？
因为数组的大小是固定，当容量超出了现有数组的大小，就需要进行扩容。
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
// 每次扩大原有容量的一半
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
// 如果扩大一半后还是无法满足，则使用minCapacity
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
// 如果超过最大size，则获取最大容量的数组
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);
}
为什么说ArrayList插入效率低？
原因有两点：
- 新增就要检测容量够不够，如果不够就需要扩容
- 尾部新增比较快，如果是在数组头部或者中部新增就会慢很多，因为要把后面的元素全部往后移一位
- 把元素往后移一位使用的是复制
System.arraycopy()，它是native方法（java定义了接口，其他语言进行实现），所以比较快
/**
* 添加在尾部
*/
public boolean add(E e) {
// 检查容量
ensureCapacityInternal(size + 1);
// 添加在尾部
elementData[size++] = e;
return true;
}
/**
* 按指定位置添加
*/
public void add(int index, E element) {
// 检查index
rangeCheckForAdd(index);
// 检查容量
ensureCapacityInternal(size + 1);
// index后面的元素全部往后移一位
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
删除元素效率如何？
效率和新增差不多，都是要移动元素，但是不需要检查容量和扩容。
public E remove(int index) {
// 检查index
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
// index后面的元素全部往前移一位
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
适合做队列吗？
非常不适合。
队列是FIFO，在尾巴进，头部出，出的时候需要移动后面所有数据，效率很低。链表比较适合做队列。
new ArrayList<>(18) 会不会初始化数组大小？
不会初始化数组大小！！！
这是Java Bug。
而且将构造函数与initialCapcity结合使用，然后使用set()方法会抛出异常。
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> a = new ArrayList<>(12);
System.out.println(a.size());
a.set(3, 3);
}
image
总结
- 底层实现是数组
Object[] elementData - 查找和访问元素的速度较快，但新增，删除的速度较慢
- 线程不安全
- 每次扩容原有数组大小的一半
