Java開發經常用到的ArrayList集合原理方法，這些你都清楚嗎

前言

ArrayList 算是我們開發中最經常用到的一個集合了，使用起來很方便，對于內部元素的隨機訪問很快，今天來分析下ArrayList的一些原理方法，對于平常作業和面試都是非常有用的，

另外本人整理收藏了20年多家公司面試知識點整理 ，以及各種Java核心知識點免費分享給大家，我認為對面試來說是非常有用的，想要資料的話請點795983544 暗號CSDN，

一.ArrayList 簡介

ArrayList 是一個陣列佇列，相當于 動態陣列，與 Java 中的陣列相比，它的容量能動態增長，它繼承于 AbstractList，實作了 List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 這些介面， 看過 ArrayList 原始碼的同學有沒有注意過有這么一個細節：為什么 ArrayList 實作了RandomAccess這個介面，但是 LinkedList 卻沒有實作這個介面？這是一個空介面，里面沒有任何的方法，有什么作用呢？
答案: RandomAccess 是一個標志介面，表明實作這個這個介面的 List 集合是支持快速隨機訪問的，也就是說，實作了這個介面的集合是支持 快速隨機訪問 策略的，而 LinkedList 是不能實作隨機訪問的，

二.ArrayList 資料結構

ArrayList 包含了兩個重要的物件：elementData 和 size，

• elementData 是"Object[]型別的陣列"，它保存了添加到 ArrayList 中的元素，實際上，elementData
  是個動態陣列，

那是不是有人就會問既然 ArrayList 本質是陣列，那為啥它的長度可以改變?

首先，陣列的確長度不能改變，不過，ArrayList 內部有一系列騷操作，大概就是它每次覺得長度不夠就會 創建一個新陣列，這個新陣列的容量比原來多出 50%，把原來的陣列 copy 過來，然后把以前的陣列銷毀掉，

• size 則是動態陣列的實際大小，

三. ArrayList 遍歷方式

• 第 1 種，普通 for 回圈隨機訪問，通過索引值去遍歷，

// 隨機訪問
     List<String> list = new ArrayList<>();
     int size = list.size();
     for (int i = 0; i < size; i++) {
         value = list.get(i);
     }

• 第 2 種，通過迭代器遍歷，即通過 Iterator 去遍歷，

// 迭代器遍歷
    Iterator<String> iter = list.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
        value = iter.next();
    }

• 第 3 種，增強 for 回圈遍歷，

 // 增強 for 回圈
    for (String s : list) {
        value = s;
    }

• 第 4 種 forEach + lambda 回圈遍歷

list.forEach(p -> {
                p.hashCode();
            });

四種遍歷比較

• 結論：如果資料量比較少的話貌似四種回圈耗時都差不多，但是隨著資料量的增長會發現 foreach 的效率是最好的，但是從上面我們會發現一個奇怪的現象，第一次回圈的時候forEach遍歷的時間是最長的盡管資料量非常少也會這樣，但是后面的耗時就正常了，如果放開測驗里面的預熱代碼，每次跑出來的耗時也是正常的，

四.ArrayList 洗掉資料

雖然有四種遍歷方式，但是能夠正確洗掉資料的方式只有兩種

• 第 1 種通過迭代器進行洗掉，這種方式的話，也是《阿里代碼規約》所推薦的，

Iterator<String> iter = list.iterator();
        while (iter.hasNext()) {
            iter.next().hashCode();
            iter.remove();
        }

• 第 2 種倒序回圈洗掉

for(int i = list.size()-1;i>=0;i--){
            list.remove(i);
        }

下面再演示下錯誤的洗掉操作

• 普通 for 回圈正序洗掉，洗掉程序中元素向左移動，不能洗掉重復的元素

 List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("1");
        list.add("1");
        list.add("2");
        for(int i=0;i<list.size();i++){
           list.remove(i);
        }
        System.out.println(String.join(",",list));

結果輸出：1

• 增強 for 回圈洗掉會拋出 java.util.ConcurrentModificationException

五.ArryList 注意點

謹慎使用 ArrayList 中的 subList 方法

• ArrayList 的 subList 結果不可強轉成 ArrayList，否則會拋出 ClassCastException 例外，即 java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList. 說明：subList 回傳的是 ArrayList 的內部類 SubList，并不是 ArrayList ，而是 ArrayList 的一個視圖，對于 SubList 子串列的所有操作最侄訓反映到原串列上，

List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("1");
        list.add("1");
        list.add("2");
        ArrayList<String> strings =  (ArrayList)list.subList(0, 1);

運行結果：
Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException: java.util.ArrayList$SubList cannot be cast to java.util.ArrayList
  at com.workit.demo.listener.ArrayListTest.main(ArrayListTest.java:29)

• 在 subList 場景中，高度注意對原集合元素個數的修改，會導致子串列的遍歷、增加、 洗掉均會產 ConcurrentModificationException 例外，

 List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("1");
        list.add("1");
        list.add("2");
        List<String> subList =  list.subList(0, 1);
        // 對原 List 增加一個值
        list.add("10");
        subList.add("11"); // 這一行會報 java.util.ConcurrentModificationException

• 初始化 List 的時候盡量指定它的容量大小，(盡量減少擴容次數)

結束語

• 由于自己才疏學淺，難免會有紕漏，假如你發現了錯誤的地方，還望留言給我指出來,我會對其加以修正，
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