ArrayList（Java8，Java面試題百度網盤

這兩個類常量都是空 Object 數組的引用，都表明 ArrayList 實例的空狀態，也便是 elementData 數組中尚未元素。可是 EMPTY_ELEMENTDATA 是使用帶初始化值的構造方法（有參構造函數，一個是指定初始容量，一個是指定初始集合）時使用的，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 是使用默認的構造方法，也便是無參的構造方法時使用的。

問題：ArrayList 是怎樣實現擴充的？

擴容是發生在添加操做前的，要保證要添加元素在 elementData 數組中有位置，也便是 size 加上要添加的元素個數要小於 capacity（size + num <= capacity 就說明容量是充足的），因此在添加方法中，先調用 ensureCapacityInternal(int) 方法來確保 elementData 容量充足，而後再進行具體的添加操做。若是 ensureCapacityInternal 方法（ensureCapacityInternal 方法中有調用了其餘方法）發現數組容量不夠了，就會擴容。擴容實際的方法是 grow(int) 方法，使用位運算符來使數組的容量擴容 1.5 倍。可是須要注意的是，沒有指定初始化值的 ArrayList 空實例，第一次擴容並非以 1.5 倍擴容的，而是使用的默認容量 10，因此網上不少直接說 ArrayList 擴容是 1.5 倍也有不當之處，這點從 JDK 源碼中能夠很明確的看出來。

若是在構造 ArrayList 實例時，指定初始化值（初始化容量或者集合），那麼就會建立指定大小的 Object 數組，並把該數組對象的引用賦值給 elementData；若是不指定初始化值，在第一次添加元素值時會使用默認的容量大小 10 做爲 elementData 數組的初始容量，使用 Arrays.conpyOf() 方法建立一個 Object[10] 數組。

問題：Arrays.copyOf 方法和 System.arraycopy 方法的區別？

Arrays.copyOf(T[], int length) 方法是 Arrays 工具類中用來進行任意類型數組賦值（包括 null 值），並使數組具備指定長度的方法，ArrayList 中用這個方法來實現 elementData 數組的元素移動。但實際上 Arrays.copyOf 方法最終調用的是 System.arraycopy(U[], int srcPos, T[], desPos, int length) 方法，這個方法是一個本地方法，不能直接看源碼。U 和 T 都是一種泛型，只是爲了便於區分，U 表示的是原始數組（源數組）類型，T 表示的是存放拷貝值的數組（目標數組）類型，srcPos 是指原始數組中的起始位置（從原始數組的哪一個位置開始拷貝），desPos 是指存放拷貝值的數組拷貝起始位置（從目標數組的哪一個位置插入這些拷貝的值），length 表示要拷貝的元素數量（要從原始數組中拷貝多少個）。

問題：ArrayList 的 add 操做優化？

核心就是避免 ArrayList 內部進行擴容。

一、對於普通少許的 add 操做，若是插入元素的個數已知，最好使用帶初始化參數的構造方法，避免 ArrayList 內部再進行擴容，提升性能。

二、對於大量的 add 操做，最好先使用 ensureCapacity 方法來確保 elementData 數組中有充足的容量來存放咱們後面 add 操做的元素，避免 ArrayList 實例內部進行擴容。上面提到的 ensureCapacityInternal 方法是一個私有方法，不能直接調用，而 ensureCapacity 方法是一個共有方法，專門提供給開發者使用的，提升大量 add 操做的性能。

測試代碼以下：

ArrayList<Integer> list1 = new ArrayList<>();

int addCount = 1_000_000; // 這個值不要過小，不然效果不明顯

// 沒有優化

long begin1 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < addCount; i++) {

    list1.add(i);

}

long end1 = System.currentTimeMillis();

long cost1 = end1 - begin1;

ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();

// 有優化

list2.ensureCapacity(addCount);

long begin2 = System.currentTimeMillis();

for (int i = 0; i < addCount; i++) {

# 最後

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