2-ArrayList底层布局和源码分析

2-ArrayList底层布局和源码分析

介绍汇总：

• ArrayList的注意事项
  
• ArrayList的运行重要步骤
  
• 补充
  

1-ArrayList的注意事项

• ArrayList 允许添加所有的元素，包罗 null ，而且还可以多个 null 。
  
• ArrayList 是由数组来实现数据存储的。
  
• ArrayList 基本等同于 Vector ，除了 ArrayList 是线程不安全（执行服从高）看源码。在多线程环境下，不建议使用 ArrayList。
  

1. // 此为 ArrayList 的 插入数据的方法
2. // 该方法并没有关键字 synchronized 修饰，可以表明 ArrayList 是线程不安全的
3. // synchronized 大概是加锁的意思
4. public boolean add(E e) {
5.         ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
6.         elementData[size++] = e;
7.         return true;
8.     }

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2-ArrayList的运行重要步骤

• ArrayList 中维护了一个 Object 范例的数组 elementData 。（debug 看源码
  

1. transient Object[] elementData;
3. // 先来解释 transient 关键字
4. /*
5.   在Java中，transient关键字是一个变量修饰符，用来表示一个字段不应该被序列化。
6.   当一个对象被序列化时（比如，通过ObjectOutputStream），对象的所有变量都会被写入到序列化文件中，
7.   除了那些用transient修饰的变量。这样，当对象被反序列化时（比如，通过ObjectInputStream），
8.   transient变量将不会被恢复，它们的值将会是类型的默认值（比如，int的默认值是0，
9.   对象的默认值是null）。
10. */
12. /*
13.   transient关键字主要用于以下情况：
14.   敏感信息：如果对象的某个字段包含敏感信息，如密码或个人身份识别信息，那么应该使用transient修饰该字段，以防止这些信息被序列化到文件中。
15.   无法序列化的对象：如果对象的某个字段引用了另一个无法序列化的对象，那么这个字段也应该用transient修饰，否则序列化过程将抛出NotSerializableException异常。
16.   派生字段：如果对象的某个字段的值可以从其他字段派生出来，那么该字段可以用transient修饰，以节省序列化和反序列化的时间和空间。
17. */
19. // 解释一下 elementData 的作用
20. /*
21.   在 Java 的 ArrayList 类中，transient Object[] elementData; 是一个非常重要的成员变量，它用于存储 ArrayList 中的元素。
22.   ArrayList 是一个动态数组，能够根据需要自动扩容以存储更多的元素，而 elementData 就是用来实际存储这些元素的数组。
23.   
24.   transient 关键字在这里的作用是阻止 elementData 数组被自动序列化。
25.   由于 ArrayList 实现了 Serializable 接口，它支持序列化操作，
26.   但是 elementData 数组中的元素可能包含不应该被序列化的数据，
27.   或者数组本身的大小（容量）可能远大于实际存储的元素数量，导致序列化后的数据包含大量无用信息。
28.   
29.   因此，ArrayList 提供了两个私有方法 writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) 和 readObject(java.io.ObjectInputStream s) 来控制序列化和反序列化的过程。
30.   在序列化时，writeObject 方法会先检查 elementData 数组的大小，如果它大于实际存储的元素数量，那么就会创建一个新的数组，只包含实际存储的元素，并将这个新数组序列化。
31.   在反序列化时，readObject 方法会负责创建一个新的 ArrayList 实例，并恢复其元素。
32.   
33.   总之，transient Object[] elementData; 在 ArrayList 中的作用是作为存储元素的数组，
34.   而 transient 关键字则用于控制这个数组的序列化行为，确保序列化后的数据不包含无用信息。
35. */

复制代码

• 当创建  ArrayList 对象是，若使用的是无参构造器，则初始的 elementData 容量为 0， 第一次添加，则扩容  elementData 为 10，若再次扩容，则扩容  elementData 为 1.5 倍（newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)）。
  
• 若使用指定大小的构造器，则初始 elementData 容量为指定大小，若再次扩容，则直接扩容 elementData 为 1.5 倍。
  
• ArrayList 的扩容过程
  

注：这些流程图使用 debug 来完成。
[code]        // 扩容流程代码        ArrayList arrayList = new ArrayList();        // ArrayList arrayList = new ArrayList(8);        for (int i = 1 ; i