深入解析JDK1.8 ArrayList源码

"这篇分析基于JDK1.8的ArrayList源码，主要探讨ArrayList的核心特性，包括构造函数、成员变量、元素操作等。ArrayList作为Java中的动态数组，其内部使用一个Object类型的数组来存储元素，提供了高效查找但相对低效的增删功能，并且线程不安全。" 在JDK1.8中，ArrayList是一个基于数组实现的列表类，它是Java集合框架的重要组成部分。ArrayList的主要优点是随机访问快速，因为其底层基于数组，可以通过索引来直接访问元素。然而，由于其动态增长的特性，插入和删除元素时需要移动大量元素，所以相对于添加和删除操作，查找操作更为高效。 1. 构造函数 ArrayList有两种常见的构造方法： - 默认构造器：`ArrayList()`，创建一个初始容量为10的ArrayList，实际使用的是`DEFAULT_CAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`数组，这个数组是空的，但具有默认容量。 - 带参数构造器：`ArrayList(int initialCapacity)`，允许指定初始容量，如果初始容量小于10，则仍然使用默认容量。 1. 成员变量 - `DEFAULT_CAPACITY`：默认容量，为10。 - `EMPTY_ELEMENTDATA`：一个空的共享数组实例，用于表示没有元素的ArrayList。 - `DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`：与`EMPTY_ELEMENTDATA`相似，但具有默认容量，用于创建默认大小的空ArrayList。 - `elementData`：存储ArrayList元素的数组缓冲区，是ArrayList的核心数据结构。 - `size`：ArrayList当前包含的元素数量。 2. 元素操作 - `add()`：添加元素，如果容量不足，会通过扩容机制增加数组大小，然后将新元素放入合适的位置。 - `remove()`：删除元素，需要找到元素的索引，然后将后续元素前移填充空位。 - `get()`：通过索引获取元素，直接访问数组对应位置。 - `contains()`：判断元素是否存在，通过遍历ArrayList检查元素是否在其中。 - `clear()`：清空ArrayList，将`size`置为0。 - `iterator()`：提供迭代器，支持遍历ArrayList的所有元素。 ArrayList的非线程安全性体现在多个线程同时操作ArrayList时，可能会导致数据不一致或异常。如果需要线程安全的列表，可以使用`Collections.synchronizedList()`将ArrayList转换为同步列表，或者直接使用`java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList`。 在深入理解ArrayList的源码时，还会涉及到扩容策略，例如当`add()`操作导致容量不足时，ArrayList会创建一个新的数组，容量通常是原数组的1.5倍，以确保足够的空间并减少扩容的频率。这种设计在一定程度上平衡了空间和时间效率。 JDK1.8的ArrayList通过数组实现，提供了灵活的列表操作，但需要注意其线程不安全和增删操作的性能特点。在实际编程中，选择合适的数据结构对程序性能有很大影响。