Java集合框架中，ArrayList的原理与特性有哪些？

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大家了解-Java集合之ArrayList+1、ArrayList的特点+存储的元素+有序+元素不唯一（可以重复）+随机访问+快+插入删除元素+慢+非线程安全+2、底层实现+底层初始化，使用一个Object类型的空对象数组

大佬理解->Java集合之ArrayList

1、ArrayList的特点 存放的元素有序 元素不唯一(可以重复) 随机访问快 插入删除元素慢 非线程安全 2、底层实现

底层初始化，使用一个Object类型的空对象数组，初始长度为0;

源码

//Object类型对象数组引用 transient Object[] elementData; //默认空的Object数组 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //实例化时，将Object类型对象数组引用 指向 默认空的Object数组 public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }

首次添加元素，自动进行扩容，默认扩充容量是10（数组的长度，也就是集合存放元素的个数）;

源码

//如果是第一次添加元素 public boolean add(E e) { //private int size; //size = 0; //调用ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } //minCapacity = 1; private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { //调用calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity)方法 ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { //判断是不是默认空的Object数组 //如果是进入选择一个数组容量 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { //private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //minCapacity = 1; //所以第一次添加元素时，自动进行扩容，默认扩充容量是10 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } 3、扩容

//当前一次扩容的数组容量不足时（放满10个元素，再想添加一个元素，容量不足），开始进行动态扩容; //每次扩容，是之前一次扩容后的数组容量的1.5倍（即：每次都在前一次数组容量的基础上，增加一半-右移1位）; //最大容量Integer.MAX_VALUE - 8，即2^31-8

//扩容方法 private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; //旧数组的容量 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //新数组的容量 = 老数组的容量+老数组的一半（右移一位） if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //如果新数组的容量大于最大值，将数组的容量设置为Integer.MAX_VALUE - 8 newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); //private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } 4、ArrayList初始化

基于多态创建ArrayList集合对象

List<Object> list = new ArrayList<>(); // 推荐 Collection collection = new ArrayList(); ArrayList arrayList = new ArrayList(); List<Integer> intList = new ArrayList<>(); //可以使用泛型，指定存放数据的类型 5、常用方法 方法 说明 add(Object obj) 添加元素 add(int index, E element) 指定下标添加元素 remove(int index) 移除元素 get(int index)) 获取元素 size() 集合元素个数 contains(Object o) 是否包含某元素 isEmpty() 集合是否为空

5.1 add(Object obj)

//添加元素方法：add(Object obj)，每次添加元素都是自动添加到数组的末尾，元素下标值从0开始，跟数组一致; //可以添加重复值； //可以添加null值;

5.2 add(int index, E element)

//指定下标添加元素和删除元素，执行效率比较低;

5.3 remove(int index)

// 根据下标删除，如果重复，只能删除第一个出现的;

5.4 get(int index))

// 获取元素方法：get(下标值)，只能通过下标取值; //当访问下标值超出了集合元素的最大下标值，报下标越界异常：java.lang.IndexOutOfBoundsException // 可用的下标值的范围：最小值是0，最大值是集合元素的个数 - 1

5.5 size()

// 获取集合中元素个数方法：size();

5.6 contains(Object o)

// 判断list集合中，是否包含某个元素方法：contains(查找元素值)，返回true，代表存在，返回false，代表不存在;

5.7 isEmpty()

// 判断list集合是否为空方法：isEmpty()，返回true代表没有元素，空的，返回false，代表有元素，不是空的 // 底层就是通过集合中元素个数size == 0 判断，所以也可以使用size() == 0判断集合非空

源码

public boolean isEmpty() { return size == 0; }

5.8 clear()

//清空list集合方法：clear()，清除集合中的所有元素

源码

ublic void clear() { modCount++; // clear to let GC do its work for (int i = 0; i < size; i++) //一次将数组赋值为null； elementData[i] = null; size = 0; //设置数组长度为0； }

5.9 toArray()

// list集合一步转换为数组方法：toArray()，返回的是Object类型数组 6、数组转换成集合

Arrays.asList(目标数组)

String[] strArrays = {"奥迪", "奔驰", "宝马"}; List<String> strList1 = Arrays.asList(strArrays); System.out.println(strList1); //[奥迪, 奔驰, 宝马] 7、遍历

List<String> strList = new ArrayList<>(); strList.add("Audi"); strList.add("Benz"); strList.add("Bmw"); strList.add("Audi"); //for循环 for (int i = 0; i < strList.size(); i++) { System.out.println("汽车品牌：" + strList.get(i)); } //迭代器 //Iterator迭代器，只能通过集合获取，不可以重复使用，迭代结束，迭代器就失效，如果想再次使用，需要重新获取 Iterator<String> iterator = strList.iterator(); // 迭代器遍历，使用while，不知道其中元素个数 while(iterator.hasNext()){ System.out.println("汽车品牌：" + iterator.next()); }

运行结果：

汽车品牌：Audi 汽车品牌：Benz 汽车品牌：Bmw 汽车品牌：Audi 8、Vector(线程安全)

//Vector，底层数据结构是和ArrayList一致的，都是对象数组，但是它的操作是线程安全的，每个方法都带有synchronized同步; // 默认初始容量是10，可以自定义，但是不能小于0，默认每次扩容是前一次容量的一倍，扩容的数量也是可以指定的，如果指定，每次都是在前一次基础上扩容指定的数量