Java集合框架6ArrayList

ArrayList

• 1 以jdk7为准进行说明

package java.util;
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    private transient Object[] elementData;
    private int size;
//其余省略
}

• 2 ArrayList以数组实现，允许重复。超出限制时会增加50%的容量（grow()方法中实现，如下所示），每次扩容都底层采用System.arrayCopy()复制到新的数组，因此最好能给出数组大小的预估值。默认第一次插入元素时创建数组的大小为10。

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

• 3 按数组下标访问元素—get(i)/set(i,e) 的性能很高，这是数组的基本优势。

    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

• 4 直接在数组末尾加入元素—add(e)的性能也高，但如果按下标插入、删除元素—add(i,e), remove(i), remove(e)，则要用System.arraycopy()来移动部分受影响的元素，性能就变差了，这是基本劣势。

     public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }
    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }

• 5 ArrayList中有一个方法trimToSize()用来缩小elementData数组的大小，这样可以节约内存。考虑这样一种情形，当某个应用需要，一个ArrayList扩容到比如size=10000，之后经过一系列remove操作size=15，在后面的很长一段时间内这个ArrayList的size一直保持在<100以内，那么就造成了很大的空间浪费，这时候建议显式调用一下trimToSize()这个方法，以优化一下内存空间。

     public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }

• 6 注意ArrayList的特殊之处在于它implements了RandomAccess这个接口，采用迭代器遍历比较慢，不推荐。其实也可以加个判断，让程序通用起来：

if (list instanceof RandomAccess)
{
    for (int i = 0; i < list.size(); i++)
    {
    }
}
else
{
    Iterator<?> iterator = list.iterator();
    while (iterator.hasNext())
    {
        iterator.next();
    }
}