ArrayList简介
• ArrayList 的底层是数组队列,相当于动态数组。与 Java 中的数组相比,它的容量能动态增长。在添加大量元素前,应用程序可以使用ensureCapacity操作来增加 ArrayList 实例的容量。这可以减少递增式再分配的数量。
• 它继承于 AbstractList,实现了 List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 这些接口。
• 在我们学数据结构的时候就知道了线性表的顺序存储,插入删除元素的时间复杂度为O(n),求表长以及增加元素,取第 i 元素的时间复杂度为O(1)
• ArrayList 继承了AbstractList,实现了List。它是一个数组队列,提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
• ArrayList 实现了RandomAccess 接口, RandomAccess 是一个标志接口,表明实现这个这个接口的 List 集合是支持快速随机访问的。在 ArrayList 中,我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象,这就是快速随机访问。
• ArrayList 实现了Cloneable 接口,即覆盖了函数 clone(),能被克隆。
• ArrayList 实现java.io.Serializable 接口,这意味着ArrayList支持序列化,能通过序列化去传输。
• 和 Vector 不同,ArrayList 中的操作不是线程安全的!所以,建议在单线程中才使用 ArrayList,而在多线程中可以选择 Vector 或者 CopyOnWriteArrayList。
ArrayList源码分析
System.arraycopy()和Arrays.copyOf()方法
这两个实现数组复制的方法被广泛使用而且很多地方都特别巧妙。比如下面add(int index, E element)方法就很巧妙的用到了arraycopy()方法让数组自己复制自己实现让index开始之后的所有成员后移一个位置:
又如toArray()方法中用到了copyOf()方法
两者联系与区别
联系: 看两者源代码可以发现copyOf()内部调用了System.arraycopy()方法
区别: arraycopy()需要目标数组,将原数组拷贝到你自己定义的数组里,而且可以选择拷贝的起点和长度以及放入新数组中的位置
copyOf()是系统自动在内部新建一个数组,并返回该数组。
ensureCapacity方法
ArrayList 源码中有一个 ensureCapacity 方法不知道大家注意到没有,这个方法 ArrayList 内部没有被调用过,所以很显然是提供给用户调用的,那么这个方法有什么作用?
最好在 add 大量元素之前用 ensureCapacity 方法,以减少增量重新分配的次数
我们通过下面的代码实际测试以下这个方法的效果:
运行结果:
使用ensureCapacity方法前:4637
使用ensureCapacity方法后:241
通过运行结果,我们可以很明显的看出向 ArrayList 添加大量元素之前最好先使用ensureCapacity 方法,以减少增量重新分配的次数
ArrayList 核心扩容技术
扩容机制代码已经做了详细的解释。另外值得注意的是大家很容易忽略的一个运算符:移位运算符 简介 :移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。按照平移的方向和填充数字的规则分为三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。 作用: 对于大数据的2进制运算,位移运算符比那些普通运算符的运算要快很多,因为程序仅仅移动一下而已,不去计算,这样提高了效率,节省了资源 比如这里:int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 右移一位相当于除2,右移n位相当于除以 2 的 n 次方。这里 oldCapacity 明显右移了1位所以相当于oldCapacity /2。