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ArrayList底層保護的是一個靜態數組，每一個ArrayList實例都有一個容量。該容量是指用來存儲列表元素的數組的年夜小。它老是至多等於列表的年夜小。跟著向 ArrayList 中赓續添加元素，其容量也主動增加。
ArrayList不是同步的（也就是說不是線程平安的），假如多個線程同時拜訪一個ArrayList實例，而個中至多一個線程從構造上修正了列表，那末它必需堅持內部同步，在多線程情況下，可使用Collections.synchronizedList辦法聲明一個線程平安的ArrayList，例如：
List arraylist = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
上面經由過程ArrayList的源碼來剖析其道理。
1、ArrayList的結構辦法：ArrayList供給了三種分歧的結構辦法
1) ArrayList()，結構一個初始容量為 10 的空列表。
2) ArrayList(int initialCapacity)，結構一個具有指定初始容量的空列表。
3) ArrayList(Collection<? extends E> c)，結構一個包括指定 collection 的元素的列表，這些元素是依照該 collection 的迭代器前往它們的次序分列的。
源碼以下：
private transient Object[] elementData;
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity]; //生成一個長度為10的Object類型的數組
}
public ArrayList() {
this(10); //挪用ArrayList(int i)
}<br><br>
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray(); //前往包括此 collection 中一切元素的數組
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); //復制指定的數組，前往包括雷同元素和長度的Object類型的數組
}
當采取不帶參數的結構辦法ArrayList()生成一個聚集對象時，實際上是在底層挪用ArrayList(int initialCapacity)這一結構辦法臨盆一個長度為10的Object類型的數組。當采取帶有聚集類型參數的結構辦法時，在底層生成一個包括雷同的元素和長度的Object類型的數組。
2、add辦法：ArrayList供給了兩種添加元素的add辦法
1) add(E e)，將指定的元素添加到此列表的尾部。
2) add(int index, E e)，將指定的元素拔出此列表中的指定地位。向右挪動以後位於該地位的元素（假如有）和一切後續元素（將其索引加 1）private int size;
public boolean add(E e) {
ensureCapacity(size + 1); // 擴展數組容量
elementData[size++] = e; //將元素e添加到下標為size的Object數組中，而且履行size++
return true;
}
public void add(int index, E element) {
if (index > size || index < 0) //假如指定要拔出的數組下標跨越數組容量或許指定的下標小於0，拋異常
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index+", Size: "+size);
ensureCapacity(size+1); // 擴展數組容量
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index); //從指定源數組中復制一個數組，復制從指定的地位開端，到目的數組的指定地位停止。<br> // elementData --- 源數組 index --- 源數組中的肇端地位 <br> // elementData --- 目的數組 index+1 --- 目的數組中的肇端地位<br> // size - index --- 要復制的數組元素的數目
elementData[index] = element; //將要添加的元素放到指定的數組下標處
size++;
}
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length; //原數組的容量
if (minCapacity > oldCapacity) {
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; //界說新數組的容量，為原數組容量的1.5倍+1
if (newCapacity < minCapacity)
newCapacity = minCapacity;
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //復制指定的數組，前往新數組的容量為newCapacity
}
}
假如聚集中添加的元素跨越了10個，那末ArrayList底層會重生成一個數組，長度為原數組的1.5倍+1，並將原數組中的元素copy到新數組中，而且後續添加的元素都邑放在新數組中，當新數組的長度沒法包容新添加的元素時，反復該進程。這就是聚集添加元素的完成道理。
3、get辦法：
1) get(int index)，前往此列表中指定地位上的元素。
public E get(int index) {
RangeCheck(index); //檢討傳入的指定下標能否正當
return (E) elementData[index]; //前往數組下標為index的數組元素
}
private void RangeCheck(int index) {
if (index >= size) //假如傳入的下標年夜於或等於聚集的容量，拋異常
throw new IndexOutOfBoundsException(
"Index: "+index+", Size: "+size);
}
4、remove辦法：
1) E remove(int index)，移除此列表中指定地位上的元素。向左挪動一切後續元素（將其索引減 1）。
2) boolean remove(Object o)，移除此列表中初次湧現的指定元素（假如存在）。假如列表不包括此元素，則列表不做修改，前往boolean值。
public E remove(int index) {
RangeCheck(index); //檢討指定的下標能否正當
modCount++;
E oldValue = (E) elementData[index]; //獲得指定下標的數組元素
int numMoved = size - index - 1; //要挪動的元素個數
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); //挪動數組元素
elementData[--size] = null; // Let gc do its work
return oldValue;
}
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) { //假如傳入的參數為null
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) { //移除初次湧現的null
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
private void fastRemove(int index) { //移除指定地位的元素,完成辦法相似remove(int i)
modCount++;
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // Let gc do its work
}
5、clone辦法：
1) Object clone()，前往此ArrayList實例的淺表正本（不復制這些元素自己） 。
public Object clone() {
try {
ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone(); //挪用Object類的clone辦法前往一個ArrayList對象
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); //復制目的數組
v.modCount = 0;
return v;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// this shouldn't happen, since we are Cloneable
throw new InternalError();
}
}
以上經由過程對ArrayList部門症結源碼的剖析，曉得了ArrayList底層的完成道理，關於ArrayList源碼有以下幾點幾點總結：
1) ArrayList 底層是基於數組來完成的，可以經由過程下尺度確的找到目的元素，是以查找的效力高；然則添加或刪除元素會觸及到年夜量元素的地位挪動，效力低。
2) ArrayList供給了三種分歧的結構辦法，無參數的結構辦法默許在底層生成一個長度為10的Object類型的數組，當聚集中添加的元素個數年夜於10，數組會主動停止擴容，即生成一個新的數組，並將原數組的元素放到新數組中。
3) ensureCapacity辦法對數組停止擴容，它會生成一個新數組，長度是原數組的1.5倍+1，跟著向ArrayList中赓續添加元素，當數組長度沒法知足須要時，反復該進程。
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