Java ArrayList的扩容机制 arraylist 的扩容机制吧

学习目标

1. 掌握ArrayList的扩容机制。
2. 掌握Iterator的fail-fast和fail-safe机制。

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扩容机制：

1.  使用ArraryList()无参构造的时候，会使用长度为0的数组。
2.  使用ArrayList(int initialCapacity)构造时，会使用指定容量的数组。 
3.  使用public ArrayList(Colection<?   extends E> c)的时候，会使用c的大小作为数组容量。 
4.  使用ArrayList 调用add(Object    o)方法，首次扩容会从0扩容成10，再次扩容会扩容到上一次容量的1.5倍，比如0,10,15,22,33…….
5.  调用addAll(Colection  c)方法时，当前没有元素（容量为0的话），首次扩容会max（10，实际元素个数）（从10和实际加入元素个数中选择最大容量进行扩容），当前存在有元素时，则max（原容量1.5倍，实际元素个数）

fail-fast和fail-safe机制

文字说明：

1. fail-fast：一旦发现遍历的同时其他人来修改，立即抛出错误（ConcurrentModificationExecption）
2. fail-safe：发现便利的同时其他人来修改，应当有应对策略，比如牺牲数据一致性保证遍历的正常执行。

fail-fast的实现原理

当进行ArrayList遍历的时候，会先创建一个迭代器。 

其中，cursor为下一个元素的返回值，lastRet为最后一个元素的索引，-1表示结束。

modCount是集合被修改的次数。

expectedModCount为迭代器修改次数，迭代器初始化时会等于modCount。

当迭代器执行next()时，会调用一个CheckForComdification()方法判断，这个方法会比较expectedModCount和modCount的值，如果两者不相等，证明集合在遍历期间元素发生了修改，这时候会抛出ConcurrentModificationException异常。

fail-safe的实现原理

当CopyOnWriteArrayList进行遍历的时候，会先创建一个迭代器。

 这个时候，会现将原来的数组复制一份放至snapshot中。

 cursor是遍历时的元素下标，当cursor <snapshot.length时，表明仍有下一个元素，也就是hashNext方法的实现原理。

CopyOnWriteArrayList在添加元素的时候，是先获取当前的元素，然后List大小加1，将新元素放入其中。

public boolean add(E e) {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            Object[] elements = getArray();
            int len = elements.length;
            Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
            newElements[len] = e;
            setArray(newElements);
            return true;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

但是，CopyOnWriteArrayList在遍历的时候，是对snapshot进行遍历，所以遍历的时候List的元素发生了改变，并不会对当前遍历造成影响，因此也不会报错。

总结

1.ArrayList就是fail-fast典型的代表，遍历的同时不能修改，一旦发生修改则尽快失败。

2.CopyOnWriteArrayList是fail-last的典型代表，遍历时同时可以修改，原理是读写分离

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