ArrayList底层源码解析

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前言

ArrayList集合总结：发文3个工作日后 up 会把总结放入前言部分，可谓“温故而知新”。

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、ArrayList底层结构和源码分析

无参构造调用创建ArrayList集合

创建ArrayList时没有传参数调用的无参构造，无参构造把默认的常量 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
赋值给了成员变量 elementData，所以elementData初始化的时候就是一个空数组。

从自动装箱出来，再次点进add方法会来到下面代码

进来 add 方法不是一上来就把 e 存入 elementData默认数组，而是先确保数组的容量够不够，因为默认的数组容量是空的没有指定数据的容量，而现在我们又在底层源码，没办法一上来就往一个空数组里面放数据，所有会先调用 ensureCapacityInternal(size + 1) 这时数组的size肯定是 0 ， 0+1肯定大于1，拿到这个 1 后我们接着步入 ensureCapacityInternal方法。

步入到 ensureCapacityInternal 确保内部容量 方法就会把刚才的 1 传过来。接着调用 calculateCapacity计算容量 方法来确定数组的容量。

步入到 calculateCapacity 方法，先判断传入的 elementData和默认的DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA空数组是否相等，相等会在这里拿到默认初始容量 DEFAULT_CAPACITY (10)和 add 方法传过来的 1 ，调用 Math.max（）进行比较。

继续步入 Math.max（）方法，里面第一个参数是 默认初始容量 DEFAULT_CAPACITY (10)，第二个是 1,接下来进行判断 a>=b? 也就是 10>=1?，为true返回 a(DEFAULT_CAPACITY )。

得到结果 后一路返回到 ensureCapacityInternal 方法，因为上一次调用 ensureCapacityInternal 执行的是ensureExplicitCapacity里面的calculateCapacity计算容量方法进行容量的确定，一路返回过来就该执行ensureExplicitCapacity 确保显式容量方法了。

继续步入到确保显示容量，一进来就会让 modCount++ 这是为了确保多线程进来随意篡改集合内容做的计数器。

继续步入 grow 方法，这时才真正进行扩容，

将 minCapactiy的值赋值给newCapactiy后再进行判断是否大于最大值，其实这个判断不是给我们通过无参构造使用的，因为无参构造的初始容量就是10，不可能比最大的值大，到最后调用 Arrays.copyOf( )方法进行数组的拷贝，然后赋值给 elementData 覆盖一开始的空数组，这样就完成了ArrayList的初始化。
Arrays.copyOf( )方法在进行数组的拷贝时会保留原来数组的内容到新的数组。
第一次初始化扩容数组的长度是 10 ，之后的扩容就是 1.5 倍。

等copyOf执行完后会一路返回到刚开始调用到 add 的地方，把 e 的值赋值给 elementData[ size (0)]数组下标为 0 的地方，赋值之后再让 size++，以便下一个数据存入下标为 1 的位置。

由于我们最外层写的是一个for循环添加ArrayList数据，所以以上步骤会重复执行。但要注意的是，只有在存入数据时数组满了，才会去扩容。数组的扩容我们并不需要去担心，因为在调用 add 方法添加数据时，会先调用 ensureCapacityInternal(size + 1); 方法进行确保内部容量计算，如果当前数组的长度加1减去elementData.length 大于 0 就进行扩容。
if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity);

无参构造总结：发文3个工作日后 up 会把总结放入前言部分，但也诚邀读者总结，可放入评论区

有参构造器调用创建ArrayList集合

点进有参构造器，就会拿到传入的int数据去构建一个 new Object[ ] 的数组，赋值给 elementData，如果传过来的是一个0就和无参构造的一样，如果传入的是负数就抛异常。

除了初始化时不一样，其他地方都是差不多的，比如自动装箱，然后调用 add 方法，然后去调用ensureCapacityInternal方法


调用ensureCapacityInternal方法时，elementData数组的长度不再是 0 ，而是我们自定义的长度。

在往ArrayList添加数据时，如果没有超出自定义的数组边界是不会去调用 grow 方法进行数组扩容的。

然后一路返回到 add 方法进行元素的添加，直到添加元素时ensureCapacityInternal方法计算出 if(minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); 时才会去做1.5倍扩容。