ArrayList源码解析：初始化与容量管理

"这篇文档详细分析了ArrayList的源码，主要关注JDK1.8版本的新特性。ArrayList是Java集合框架中的一个重要组成部分，它是一个基于动态数组实现的列表。" ArrayList在Java中是一个非常常见的数据结构，用于存储有序的、可重复的元素。它的核心特点是通过数组来存储元素，因此在访问元素时具有较高的效率。ArrayList类位于java.util包下，它是List接口的一个实现。以下是ArrayList的一些关键知识点： 1. **初始容量**：ArrayList在创建时会有一个默认的初始容量，默认值为10，这个值在`DEFAULT_CAPACITY`常量中定义。如果在创建ArrayList时指定了初始容量，那么会根据指定值创建相应大小的数组。 2. **内部数据结构**：ArrayList的内部数据结构是一个Object类型的数组`elementData`，用于存储列表中的元素。数组是ArrayList性能的基础，因为它支持快速的随机访问。数组的大小会随着添加元素的数量增加而动态扩展。 3. **构造方法**： - `ArrayList()`：无参数构造器，使用`DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`初始化`elementData`，这是一个长度为0的空数组。 - `ArrayList(int initialCapacity)`：带初始容量参数的构造器，根据传入的容量创建新的数组或使用空数组`EMPTY_ELEMENTDATA`。 - `ArrayList(Collection<? extends E> c)`：从给定的集合创建ArrayList，将集合转换为数组并赋值给`elementData`。 4. **容量调整**：当添加元素导致`elementData`数组满时，ArrayList会自动扩大容量。默认情况下，新容量是原容量的1.5倍（具体实现可能因JDK版本而异）。这个过程称为扩容，通过`ensureCapacityInternal`和`grow`方法实现。 5. **添加元素**：ArrayList的`add`方法用于添加元素。在JDK1.8中，添加元素时可能会触发扩容操作，这涉及到数组的复制和内存分配，因此在大量添加元素时，预估合适的初始容量可以提高性能。 6. **删除元素**：`remove`方法用于删除元素，删除操作可能导致后续元素前移，因此也需要对数组进行调整。 7. **遍历元素**：ArrayList支持通过索引进行迭代，可以通过`get`方法获取指定位置的元素，或者使用`Iterator`进行遍历。 8. **线程安全性**：ArrayList不是线程安全的，即在多线程环境下，不保证其操作的原子性和一致性。如果需要线程安全的列表，可以考虑使用`CopyOnWriteArrayList`。 9. **序列化**：ArrayList实现了Serializable接口，因此可以被序列化和反序列化。但是，`elementData`被声明为transient，这意味着在序列化和反序列化过程中，数组不会被包含，需要特殊处理。 10. **新特性**：在JDK1.8中，ArrayList的性能得到了优化，例如在某些情况下使用了`sun.misc.Unsafe`类进行内存操作，提高了效率。同时，添加元素时的扩容策略可能有所不同，具体细节依赖于JDK的具体实现。 理解ArrayList的这些关键知识点，有助于在实际开发中更有效地使用和优化ArrayList，尤其是在处理大数据量或并发环境下的列表操作。