ArrayList - 非线程安全

  • 可以存储null

arraylist的创建初始化.png

1）创建过程

未指定初始化容量时 - 默认创建一个空数组
arraylist初始化未指定容量代码.png
指定了初始化容量 - 创建一个指定容量大小的数组
arraylist初始化指定容量代码.png

2）ArrayList是如何进行扩容的？

在向集合添加数据调用list.add()方法时，判断是否需要扩容
注意：JDK1.7之前ArrayList默认⼤⼩是10，JDk1.7之后是0
1）未指定集合容量，默认是0，若已经指定⼤⼩则集合⼤⼩为指定的；
2）当集合第⼀次添加元素的时候，集合⼤⼩扩容为10
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
ArrayList的元素个数⼤于其容量时，扩容的⼤⼩ = 原始⼤⼩ + (原始⼤⼩ >> 1)
arrayList扩容的核心方法.png

3）如果需要保证线程安全，ArrayList应该怎么做，⽤有⼏种⽅式？

1）⾃⼰写个包装类，根据业务⼀般是add/update/remove加锁
2）Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); 使⽤synchronized加锁
3）CopyOnWriteArrayList<>() 使⽤ReentrantLock加锁 - 写时复制技术

4）CopyOnWriteList<> - 写时复制容器

  1. public boolean add(E e) {
  2.     final ReentrantLock lock = this.lock;
  3.     lock.lock();
  4.     try {
  5.         Object[] elements = getArray();
  6.         int len = elements.length;
  7.         Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
  8.         newElements[len] = e;
  9.         setArray(newElements);
  10.         return true;
  11.     } finally {
  12.         lock.unlock();
  13.     }
  14. }

写时复制容器，在执行add()方法时，不是直接向Object[]容器添加元素，而是先将Object[]进行copy复制出一个新的容器Object[] newElements，然后往新的容器里添加元素，添加完之后再将原来容器的指向，指向新的元素 setArray(newElements);
这样的好处是，可以进行并发读，不需要加锁，因为当前元素不会直接执行添加操作，所以CopyOnWriteArrayList<>()是一种读写分离的思想，读和写不同的容器；
缺点：内存占⽤问题,写时复制机制,内存⾥会同时驻扎两个对象的内存，旧的对象和新写⼊的对象,如果对象⼤则容易发⽣Yong GC和Full GC