1.ArrayList簡介

在集合框架中，ArrayList是一個普通的類，實現了List接口，具體框架圖如下：

【說明】

1. ArrayList是以泛型方式實現的，使用時必須要先實例化
2. ArrayList實現了RandomAccess接口，表明ArrayList支持隨機訪問
3. ArrayList實現了Cloneable接口，表明ArrayList是可以clone的
4. ArrayList實現了Serializable接口，表明ArrayList是支持序列化的
5. 和Vector不同，ArrayList不是線程安全的，在單線程下可以使用，在多線程中可以選擇Vector或者CopyOnWriteArrayList
6. ArrayList底層是一段連續的空間，并且可以動態擴容，是一個動態類型的順序表

2.ArrayList構造方法分析

ArrayList有三個構造方法

1.無參的構造方法

首先我們看到一個elementData為ArrayList定義好的一個數組，默認為空，指數一個數組引用。然后看到DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA

可以看到并沒有給數組分配內存。

2.帶一個int參數的構造方法（可以給ArrayList設置一個初始容量）

先看到if判斷語句，當傳入參數大于0時，直接分配一個參數大小的空間

傳入參數等于0時與無參構造方法一樣，并不會給數組分配空間

傳入參數小于0就會拋出一個異常

3.帶一個類型變量參數的構造方法

我們先對傳入的參數進行解析Collection<? extends E> c

這樣我們就可以傳入一個ArrayList變量，舉例如下

public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> arrayList=new ArrayList<>();arrayList.add(10);arrayList.add(20);ArrayList<Integer> arrayList1=new ArrayList<>(arrayList);/*傳入一個ArrayList變量，這個參數需要滿足了下幾個條件才能夠傳遞*1.ArrayList實現了Collection接口*2.參數類型是arrayList1指定的泛型本身“Integer”*/}

3.ArrayList的add方法以及擴容機制

看到上面的add方法，左邊的add方法通過調用右邊的add方法進行數據的插入操作，下面我們重點來講解左邊這個add方法

首先看到if判斷語句，當數據的數量等于數組的長度就會調用grow方法進行擴容。

grow方法又調用了另一個grow方法

先看到if里面的判斷語句，oldCapacity > 0 || elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA當數組容量初始為DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA（空）的時候進入else語句elementData = new Object[Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)];給數組分配空間為DEFAULT_CAPACITY和minCapacity的最大值

看到DEFAULT_CAPACITY的值為10，所以當數組初始空間為空時就會給數組分配一個容量為10的內存。正常進入if語句就會觸發ArrayList的擴容機制



擴容的空間大概是原來的1.5倍，通過一步一步調用上面的方法（了解）

4.ArrayList常用方法

舉例如下

public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("JavaSE");
list.add("JavaWeb");
list.add("JavaEE");
list.add("JVM");
list.add("測試課程");
System.out.println(list);
// 獲取list中有效元素個數
System.out.println(list.size());
// 獲取和設置index位置上的元素，注意index必須介于[0, size)間
System.out.println(list.get(1));
list.set(1, "JavaWEB");
System.out.println(list.get(1));
// 在list的index位置插入指定元素，index及后續的元素統一往后搬移一個位置
list.add(1, "Java數據結構");
System.out.println(list);
// 刪除指定元素，找到了就刪除，該元素之后的元素統一往前搬移一個位置
list.remove("JVM");
System.out.println(list);
// 刪除list中index位置上的元素，注意index不要超過list中有效元素個數,否則會拋出下標越界異常
list.remove(list.size()-1);
System.out.println(list);
// 檢測list中是否包含指定元素，包含返回true，否則返回false
if(list.contains("測試課程")){
list.add("測試課程");
}
// 查找指定元素第一次出現的位置：indexOf從前往后找，lastIndexOf從后往前找
list.add("JavaSE");
System.out.println(list.indexOf("JavaSE"));
System.out.println(list.lastIndexOf("JavaSE"));
// 使用list中[0, 4)之間的元素構成一個新的SubList返回,但是和ArrayList共用一個elementData數組
List<String> ret = list.subList(0, 4);
System.out.println(ret);
list.clear();
System.out.println(list.size());
}

5.ArrayList遍歷

ArrayList 可以使用三方方式遍歷：for循環+下標、foreach、使用迭代器

public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
list.add(4);
list.add(5);
// 使用下標+for遍歷
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.print(list.get(i) + " ");
}
System.out.println();
// 借助foreach遍歷
for (Integer integer : list) {
System.out.print(integer + " ");
}
System.out.println();
Iterator<Integer> it = list.listIterator();
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
}

注意：

1. ArrayList最長使用的遍歷方式是：for循環+下標 以及 foreach
2. 迭代器是設計模式的一種，后序容器使用更多，在進行詳細介紹

6.ArrayList的缺陷

由于ArrayList底層是一段連續空間，當在ArrayList任意位置插入或者刪除元素時，就需要將后序元素整體往前或者往后搬移，時間復雜度為O(n)，效率比較低，因此ArrayList不適合做任意位置插入和刪除比較多的場景。
為解決這個問題，java集合中又引入了LinkedList，即鏈表結構。下面一篇文章將詳細講解鏈表結構，大家可以關注一下。