ArrayList源码详解:动态数组与高效查询

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本文档深入剖析了Java中的ArrayList源码,这是List接口下基于数组实现的一个重要类,通常被称为动态数组。ArrayList的设计旨在提供动态元素管理的功能,包括动态增加和删除元素,同时支持ICollection和IList接口,允许用户灵活调整数组大小。 首先,ArrayList的核心内部结构有两个私有属性:`elementData`是一个transient的Object数组,用于存储实际的数据元素;`size`则记录当前ArrayList包含的元素数量。这两个属性对于理解ArrayList的工作原理至关重要。 文档介绍了ArrayList的三种构造器: 1. 带初始容量的构造方法:此方法接受一个整数参数`initialCapacity`,用于预分配数组的大小。如果初始容量小于0,会抛出IllegalArgumentException。这个构造器确保了ArrayList能够根据提供的容量高效地初始化。 2. 无参构造方法:这是默认的构造方式,创建时数组的大小为10。这个方法首先调用父类的构造函数,然后将一个特殊的`EMPTY_ELEMENTDATA`数组赋值给`elementData`,这个数组在实际使用时会被替换。 3. 从Collection构造方法:当直接从其他可迭代对象(如Set或List)创建ArrayList时,此构造方法被调用。它首先通过`toArray()`方法将集合转换为数组,并将数组长度赋给`size`。如果原始数组类型不是Object[],则需要复制数据以确保一致性。 ArrayList相较于LinkedList的优势在于插入和删除元素时,由于它是基于数组的,查询操作(如get和indexOf)的速度更快,而插入和删除操作因为涉及到数组的移动可能会稍显耗时。因此,在对数据访问速度有一定要求的场景下,ArrayList是更为合适的选择。 理解ArrayList的源码有助于开发者更好地利用其特性,优化程序性能,并能深入掌握Java集合框架的工作机制。