ArrayList源码解析和实现原理

ArrayList源码分析 ArrayList是Java中最常用的集合类之一，它的底层实现机制是使用数组来存储数据的。下面我们将深入分析ArrayList的源码，了解它的底层实现机制，并手动实现一个类似于ArrayList的集合类。 1. 底层实现机制 ArrayList的底层实现机制是使用数组来存储数据的，默认的数组大小为10。数组的名称为elementData。ArrayList使用Arrays.copy()方法来扩容数组，扩容的大小为原来的1.5倍。扩容时使用System.arraycopy()方法来复制数组，复制时需要注意的是复制是覆盖原来的数据，在复制的时候需要把下标对应的值也要算上去。 2. 数组扩容机制 ArrayList的数组扩容机制是使用Arrays.copy()方法来扩容数组的，扩容的大小为原来的1.5倍。扩容时使用System.arraycopy()方法来复制数组，复制时需要注意的是复制是覆盖原来的数据，在复制的时候需要把下标对应的值也要算上去。 3. 添加元素机制 ArrayList的添加元素机制是使用add()方法来添加元素的，添加元素时需要判断数组是否需要扩容，如果需要扩容则使用Arrays.copy()方法来扩容数组，然后将元素添加到数组中。 4. 删除元素机制 ArrayList的删除元素机制是使用remove()方法来删除元素的，删除元素时需要将元素从数组中移除，并将后面的元素向前移位。 5. 手动实现ArrayList 下面我们将手动实现一个类似于ArrayList的集合类，名为ExtArrayList。 ```java package com.itmayiedu; import java.util.Arrays; public class ExtArrayList { // ArrayList的底层使用的是数组 private Object[] elementData; private int size; // 表示数组的长度，全局变量 // 默认长度为10 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; public ExtArrayList() { elementData = new Object[DEFAULT_CAPACITY]; } public ExtArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity >= 0) { elementData = new Object[initialCapacity]; } } // 添加数组 public void add(Object object) { // 1. 判断数组是否需要扩容 if (size == elementData.length) { ensureExplicitCapacity(); } elementData[size++] = object; } // 扩容数组 private void ensureExplicitCapacity() { int newCapacity = elementData.length * 2; elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } } ``` 在上面的代码中，我们定义了一个ExtArrayList类，使用数组来存储数据，提供了add()方法来添加元素，并实现了数组扩容机制。我们可以使用ExtArrayList来存储数据，并使用add()方法来添加元素。 6. JDK版本差异 在JDK 1.7之后，ArrayList的初始化机制发生了变化，从JDK 1.7开始，ArrayList的初始化机制放到add()方法中，而在JDK 1.6中，ArrayList的初始化机制放到构造函数中进行初始化。 7. 与Vector的比较 ArrayList和Vector都是使用数组来存储数据的，但是它们的扩容机制不同，ArrayList的扩容机制是使用Arrays.copy()方法来扩容数组，扩容的大小为原来的1.5倍，而Vector的扩容机制是使用Arrays.copyOf()方法来扩容数组，扩容的大小为原来的2倍。此外，ArrayList是线程不安全的，而Vector是线程安全的。 ArrayList的底层实现机制是使用数组来存储数据的，使用Arrays.copy()方法来扩容数组，并提供了add()方法来添加元素。我们可以手动实现一个类似于ArrayList的集合类，并了解JDK版本差异与ArrayList和Vector的比较。