揭秘 ArrayList 的源码：深入解析动态数组的内部机制
2023-09-12 01:47:20
ArrayList：动态数组的深入剖析
探索 ArrayList 的内部机制
ArrayList 是 Java 集合框架中一种至关重要的数据结构，可用于存储和管理对象集合。它本质上是一个动态数组，可根据需要自动调整其大小。本篇文章将带你踏上深入探索 ArrayList 源码的旅程，揭示其幕后的秘密。
初始化：从无到有
ArrayList 的生命从一个容量为 0 的空数组开始。这块连续的内存空间是 ArrayList 存储元素的基础，为其未来的增长奠定了基础。
添加元素：动态扩展
添加元素是 ArrayList 的一项核心任务。当调用 add() 方法时，它首先检查其当前容量是否足以容纳新元素。如果空间不足，它将创建一个容量是当前容量两倍的新数组。然后，它将旧数组中的元素复制到新数组中，并添加新元素。
删除元素：巧妙挪移
删除元素与添加元素同样重要。当调用 remove() 方法时，ArrayList 会找到要删除的元素的索引。它巧妙地将该元素后面的所有元素向前移动一位，以填补空缺。最后，它将数组长度减 1，回收了被删除元素占据的空间。
访问元素：快捷高效
访问 ArrayList 中的元素就像在公园里散步一样简单。使用 get() 方法，你可以根据索引轻松检索元素。ArrayList 会对索引进行范围检查，确保你在有效范围内漫步。
深入理解 ArrayList 源码
public boolean add(E e) {
modCount++;
int minCapacity = size + 1;
if (elementData.length < minCapacity)
reallocate(minCapacity);
elementData[size++] = e;
return true;
}
public E remove(int index) {
modCount++;
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // Let gc do its work
return oldValue;
}
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
总结：动态数组的魔力
ArrayList 强大的秘密在于它是一种动态数组，可以根据需要扩展和缩小。它提供了一种高效的方式来存储和管理对象集合，使其成为 Java 程序员的宝贵工具。
常见问题解答
-
ArrayList 和数组有什么区别？
ArrayList 是一种动态数组，而数组是一个固定大小的数据结构。ArrayList 可以根据需要自动调整大小，而数组的大小是不可变的。
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ArrayList 的容量和大小有什么关系？
ArrayList 的容量是其可以容纳的元素的最大数量，而大小是当前存储的元素数量。当大小达到容量时，ArrayList 会自动增加其容量。
-
如何避免 ArrayList 中的 ConcurrentModificationException？
使用迭代器来遍历 ArrayList 可以避免 ConcurrentModificationException。如果在迭代过程中修改 ArrayList，则迭代器将抛出此异常。
-
如何提高 ArrayList 的性能？
避免频繁添加和删除元素可以提高 ArrayList 的性能。此外，使用初始容量来指定 ArrayList 的初始大小可以减少重新分配操作的次数。
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什么时候应该使用 LinkedList 而非 ArrayList？
当需要频繁添加和删除元素时，LinkedList 比 ArrayList 更有优势。但是，对于随机访问操作，ArrayList 更为高效。
