ArrayList

• ArrayList
  
  • 使用分析
    • 优点
      
      • 改查效率高
      • 自动扩容机制1.5倍
    • 缺点
      
      • 线程不安全，安全的可以用copyOnwritArrayList, synchronizedList,vector
      • 插入和删除操作效率低
      • 底层时用Object[]数组实现，需要连续的内存空间
      • 遍历的时候如果被修改会出现ConcurrentModificationException异常
    • 时间复杂度
      • 随机访问 Q（1）
      • 插入和删除尾部 Q（1）
      • 插入和删除指定非尾部位置 Q（n）
    • 适用场景：单线程情况下最常用的List就是
  • 设计分析
    
    • 设计目标
      • 单线程下高效的改查的List
    • 设计思路
      • 解决问题的思路
        
        • 基于new Object[]数组解决随机访问
        • 通过自动扩容解决容量问题
    • 实现原理
      
      • 基于new Object[]数组解决随机访问，通过自动扩容解决容量问题
  • 源码分析
    • 继承机制
      • public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
                implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
        
          }
    • 容量
      
      • 扩容方法
      • 扩容时机：增加元素时判断容量是否有空余，没有空余才扩容
      • 无参构造函数 数组长度为0
      • 有参构造函数 
        
        • 参数小于10则数组长度为10
        • 参数大于10则数组长度为参数大小
      • 自动扩容1.5倍
        • 单次扩容时，如果增加到1.5倍后还是小于期望的Size，则直接扩到Size长度
        •  扩容之后容量都会变为原来的 1.5 倍左右（oldCapacity 为偶数就是 1.5 倍，不是偶数责小于 1.5 倍）！ 奇偶不同，比如：10+10/2 = 15, 33+33/2=49。如果是奇数的话会丢掉小数.
        • 扩容到1.5倍的原因
          • 位运算效率考虑：位运算方式都是2的倍数，要么2倍，要么0.5倍
          • 空间考虑：在1.5倍和2倍的情况下为了减少空间浪费选择1.5倍
      • 当需要的大小大于Integer.MAX_VALUE - 8时，使用最大数组长度Integer.MAX_VALUE
      • 扩容方法
        • System.arraycopy()
        • Arrays.copyOf()
      • 不能自动缩容，只能手动缩容
      • 手动改容量
        • 减少内存消耗：手动将数组长度减到size大小 trimToSize（）
        • 减少重复扩容时间：手动将数组长度库容到目标大小 ensureCapacity（int minCapacity）
    • 迭代器按照下标顺序
    • 异常类型
      • ConcurrentModificationException 遍历时修改异常
      • IndexOutOfBoundsException 下标越界异常
      • 当初始化长度为负数时  非法参数异常 IllegalArgumentException
    • 快速失败机制fail- fast
      • 在增加删除操作时modcount增加 
      • 在获取迭代器遍历时，迭代器保存了ArrayList当前modcoun值，在迭代器每次执行next时先比较保存的modcoun和ArrayList当前的modcoun不同时，抛出异常ConcurrentModificationException
      • https://www.cnblogs.com/ldq2016/p/18751225
    • 可以存储NULL
    • https://javaguide.cn/java/collection/arraylist-source-code.html#arraylist-%E7%AE%80%E4%BB%8B