JAVA開發(fā)有很多常用的數(shù)據(jù)類型碎罚，例如：ArrayList，Vector纳像，HashMap荆烈，HashTable，StringBuffer竟趾，StringBuilder等憔购。本文嘗試從以下三個方面分析ArrayList源碼。
問題：
【Question1】：ArrayList如何存儲數(shù)據(jù)岔帽？
【Question2】：都說ArrayList非線程安全玫鸟，Vector是線程安全，究竟怎么回事山卦？
【Question3】：從性能方面考慮鞋邑，使用ArrayList需要注意什么？
【Answer1】：類名當(dāng)中的array就已經(jīng)說明账蓉，它是以數(shù)組的形式存儲數(shù)據(jù)的枚碗。那么，緊接著3個問題來了：
1.1 數(shù)組初始容量capacity為多大铸本？如果太小肮雨，很快就裝滿了。如果過大箱玷，數(shù)組又沒被填滿怨规，就會造成內(nèi)存的浪費(fèi)陌宿。
1.2 數(shù)組被填滿之后再往里加數(shù)據(jù)，數(shù)組怎么應(yīng)對波丰？
1.3 數(shù)據(jù)太多壳坪，多到超過Integer.MAX_VALUE。數(shù)組怎么應(yīng)對掰烟？
answer1.1:兩個辦法爽蝴，要么用戶自己指定capacity的大小纫骑；要么給capacity一個初始值蝎亚。ArrayList的實(shí)現(xiàn)中：
辦法一:讓用戶自己指定初始容量。此辦法可以申請少于10個元素容量的數(shù)組先馆。
辦法二:初始容量為0发框。第一次添加數(shù)據(jù)時，申請默認(rèn)容量為10的數(shù)組空間煤墙。把數(shù)據(jù)放入數(shù)組梅惯。此策略優(yōu)點(diǎn)是，實(shí)例化ArrayList又不用時番捂，可以避免內(nèi)存浪費(fèi)个唧。該策略稱為惰性初始化。缺點(diǎn)设预，無法申請少于10個元素容量的數(shù)組。
answer1.2:add數(shù)據(jù)過程：
先檢查數(shù)組是否還有剩余元素空間犁河，再添加數(shù)據(jù)鳖枕。如果有，直接數(shù)組末尾添加數(shù)據(jù)桨螺。如果沒有宾符，就先把當(dāng)前數(shù)組copy到一個長50%的空數(shù)組中，再往新數(shù)組的尾部添加元素灭翔。
[舉例]
ArrayList添加元素過程與用整理箱裝東西類似魏烫。在沒有東西要裝之前是沒有買整理箱的，在有了第一件需要裝起來的物品之后肝箱，買了一個只能裝10件物品的小整理箱哄褒，然后把第一件物品放進(jìn)去。再有新物品以來時煌张，先檢查整理箱是還有空間呐赡，如果有就往里面放；如果沒有就買一個比現(xiàn)在整理箱大50%的新整理箱骏融，然后舊整理箱里的物品全部轉(zhuǎn)移動新整理箱中链嘀，然后把新物品放入新整理箱萌狂。如此持續(xù)下去，當(dāng)發(fā)現(xiàn)需要裝的物品太多怀泊，多到整個房子都裝不下了茫藏，就拋異常。
answer1.3:直接拋異常霹琼。
【Answer2】：Vector在add,get方法前加了"synchronized"刷允，而ArrayList沒有。
【Answer3】：實(shí)例化ArrayList時碧囊，指定ArrayList的容量树灶。
copy數(shù)組的過程很費(fèi)時間。所以糯而，為了提高性能天通，盡可能事先估計(jì)列表長度，在實(shí)例化ArrayList時就指定長度熄驼。以避免添加元素過程中像寒，反復(fù)通過copy數(shù)組來擴(kuò)容。
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]：
1瓜贾、實(shí)驗(yàn)過程：
往ArrayList添加300w個字符串(隨機(jī)生成的int)诺祸，分別執(zhí)行10次，經(jīng)過初始化長度的ArrayList平均用時50.1ms祭芦；未初始化長度的ArrayList平均用時148.1ms筷笨，每次添加300w個字符串，ArrayList擴(kuò)容33次龟劲，也就是copy數(shù)組33次胃夏。
2、實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
2.1昌跌、實(shí)例化ArrayList時指定ArrayList的容量仰禀，確實(shí)可以提高性能；
2.2蚕愤、性能相差3倍答恶；
3、結(jié)論分析：
3.1萍诱、性能相差3倍悬嗓，但性能差別的絕對值只有100ms左右，相差不是很大砂沛。原因很可能是實(shí)驗(yàn)用的字符串對象比較小烫扼，所以copy數(shù)組的速度很快。如果是大型的POJO對象碍庵，差別會更明顯映企。
3.2悟狱、300w條字符串a(chǎn)dd操作在200ms之內(nèi)完成。所以堰氓，如果要添加的對象不多挤渐，對象也不大，可以不用太關(guān)心性能的問題双絮。
3.3浴麻、如果是大對象或者對象又比較多，最好考慮指定初始容量大小囤攀。當(dāng)然软免，也可以在大量添加對象之前，調(diào)用
ensureCapacity方法預(yù)先擴(kuò)容焚挠。
【后續(xù)任務(wù)】
數(shù)組擴(kuò)容的其他算法膏萧。在ArrayList中采用了數(shù)組copy的辦法來擴(kuò)容，可以考慮別的擴(kuò)容算法蝌衔。
