ArrayList构造与增删详解：底层源码剖析

本文将深入解析Java 1.8中的ArrayList类，该集合是基于数组实现的非线程安全数据结构，适用于单线程环境。文章重点探讨ArrayList的构造方法和两个关键操作：add方法和remove方法。首先，我们来看ArrayList的构造机制： 1. **无参构造方法**： ArrayList提供了无参的构造函数，它创建一个初始容量为零的空集合。在内部，它使用一个名为`elementData`的transient对象数组来存储元素，初始值为静态常量`DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`，这是一个预定义的空数组。 2. **指定初始化大小的构造方法**： 这个构造函数接受一个整数参数`initialCapacity`。如果传入的容量大于0，会创建一个新的Object数组，长度等于初始容量；若`initialCapacity`为0，与无参构造类似，使用预定义的`EMPTY_ELEMENTDATA`；对于非法的负数或非数字参数，会抛出`IllegalArgumentException`。 3. **集合参数构造方法**： 通过这个构造函数，可以将实现了`Collection`接口的其他集合类型转换为ArrayList。它内部会将传入的`Collection`实例中的元素逐一添加到新的ArrayList中。 接下来，我们会重点分析`add()`方法和`remove()`方法： - **add()方法**： 当调用`add(E e)`时，ArrayList会检查当前元素数组的容量是否已满。如果已满，它会先尝试调整容量，通常会两倍于当前容量，然后复制原有元素至新数组，最后在新数组末尾添加新元素。这个过程涉及数组复制，可能会影响性能，尤其是当频繁添加元素导致大量扩容时。 - **remove()方法**： `remove(int index)`用于移除指定索引处的元素。此方法首先检查索引的有效性，然后执行以下操作：如果索引超出范围，抛出异常；否则，将后续元素向前移动，腾出位置，并返回被移除的元素。需要注意的是，由于数组的性质，删除元素后的索引可能会变化。 了解了这些基本原理后，阅读ArrayList的其他源码方法就会变得更加容易，因为它们通常会遵循相似的逻辑扩展或调整。对于并发环境下对线程安全有需求的场景，你可能需要转向其他的并发集合类，如`CopyOnWriteArrayList`。掌握ArrayList的核心构造和增删操作，是理解和使用这个重要集合类的基础。