【List篇】ArrayList 详解(含图示说明)

Java中的ArrayList是一个动态数组，可以自动扩展容量以适应数据的添加和删除。它可以用来存储各种类型的数据，例如String，Integer，Boolean等。ArrayList实现了List接口，可以进行常见的List操作，例如添加、插入、删除和访问元素等。

源码分析（JDK1.8）

成员变量属性

/**
  * 默认长度为10
  */
 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

 /**
  * 用于空实例的共享空数组实例
  * 是为了优化创建ArrayList空实例时产生不必要的空数组，使所有的ArrayList空实例底
  * 层数据结构都指向同一个空数组
  * 例如：当构造参数是指定的长度，且为0 
  *      当构造参数是一个集合，且该参数集合中的元素个数为0
  */
 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {
   };

 /**
  * 用于默认大小的空实例的共享空数组实例。
  * 将其与EMPTY_ELEMENTDATA区分开来，以了解添加第一个元素时要扩容多少
  * 用于标记当前ArrayList是使用空参构造的，在第一次使用add添加元素时，数组的最大长度直接使用默认的10
  */
 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {
   };

 /**
  * ★ 存储ArrayList元素的数组缓冲区，ArrayList的容量就是这个数组缓冲区的长度
  * 添加第一个元素时，任何elementData==DEFAULTCAPACITY_empty_elementData的空ArrayList
  * 都将扩展为DEFAULT_CAPACITY(默认初始容量10)
  */
 transient Object[] elementData; 

 /**
  * ★ 记录ArrayList 的元素个数
  */
 private int size;

 /**
  * ★ 数组最大的长度
  */
 private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
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构造方法

ArrayList 有三个构造函数，空参构造方法，指定初始容量值构造方法和指定集合元素列表的构造方法，如果集合中的元素不为空，新建的ArrayList集合中的元素顺序就是构造参数中的元素顺序

• 空参构造
  之前在网上看到一个说法" 使用空参构造一个ArrayList时，默认会创建一个容量为10的数组"，这个说法其实不准确。在JDK1.8以前是这样的，但是为了节省内存资源，在JDK1.8版本之后，使用空参构造方法，只会创建一个空底层数据结构长度为0的空数组结构，当第一次执行add添加元素时，才会将数组容量扩充到默认10

 public ArrayList() {
   
     this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
 }
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• 指定初始容量值构造
  如果在构建ArrayList之前，就能明确元素的个数，那么就可以在构造ArrayList时，指定容量大小，这样就可以节省因扩容而造成的资源浪费

 public ArrayList(int initialCapacity) {
   
     if (initialCapacity > 0) {
   
         //当指定参数大于0时，真实存储数据的数据长度就是指定值
         this.elementData = new Object[initialCapacity];
     } else if (initialCapacity == 0) {
   
         //当指定参数等于0时，使用空数组
         this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
     } else {
   
          //指定的长度参数不能小于0
         throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);
     }
 }
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• 构造参数是一个集合，并按照参数集合中元素个数和顺序返回新的ArrayList

 public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
   
     Object[] a = c.toArray();
     if ((size = a.length) 
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