手撕ArrayList底层源码

public abstract class AbstractList{
    //操作数：元素个数发生改变时，改变了才++
    //作用：对集合操作（添加、删除）一次，就++一次
    protected transient int modCount = 0;//2
}
public class ArrayList extends AbstractList implements List{
    //默认初始化容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    //空内容的数组（长度为0）
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    //空内容的数组（长度为0）
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    //容器（ArrayList集合中所有的元素都是存在这个一维数组里的）
    transient Object[] elementData;//new Object[10] 
    //元素个数（指针）
    private int size;//2
    //数组最大容量
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
    
    //initialCapacity - 100
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        //验证初始化容量的合法性
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }
    
    //e - xxx
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    
    //minCapacity - 11
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        //使用无参构造创建对象时，第一次添加元素就会进入的判断
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            //minCapacity - 10
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }
    
    //minCapacity - 11
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // 有溢出意识的代码 -- 判断是否可以扩容（要扩容的长度必须大于原数组的长度）
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
    
    //minCapacity - 11
    private void grow(int minCapacity) {
        // 有溢出意识的代码 -- 计算扩容的容量
        //oldCapacity - 10
        int oldCapacity = elementData.length;
        //newCapacity - 15
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        
        //newCapacity - 15
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        //判断新容量是否大于 数组的最大容量
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // 扩容
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
    
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0)
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }
}

ArrayList list = new ArrayList<>();
//ArrayList list = new ArrayList<>(100);

list.add("鱼鱼鱼");
list.add("菜菜菜");
list.add("呜呜呜");

1. ArrayList底层数据结构是什么？

   Object类型的一维数组

2. ArrayList初始化容量是多少？

   使用无参构造创建ArrayList时，会将数组先赋值成没有长度的空数组

   使用有参构造创建ArrayList时，如果参数大于0则创建参数长度的数组，如果参数等于0会将数组

   赋值成没有长度的空数组，如果参数小于0就会报错

   ArrayList底层有个变量规定初始化容量为10，如果使用无参构造创建ArrayList对象，第一次添加元素时，会将底层的Objec类型的一维数组初始化为10长度的数组

3. ArrayList的扩容机制？

   是原数组的1.5倍

4. ArrayList数组最大容量是多少？

   Integer.MAX_VALUE-8

5. ArrayList数组最大容量为什么是Integer.MAX_VALUE-8？

   因为-8的位置要去存储数组的头部信息（内存地址、元素类型、数组长度…）