ArrayList（Java8，阿里大牛把「服务雪崩」玩到了极致

问题：ArrayList 类常量 EMPTY_ELEMENTDATA 和 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 怎么理解？是不是多余？

这两个类常量都是空 Object 数组的引用，都代表 ArrayList 实例的空状态，也即是 elementData 数组中还没有元素。但是 EMPTY_ELEMENTDATA 是使用带初始化值的构造方法（有参构造函数，一个是指定初始容量，一个是指定初始集合）时使用的，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 是使用默认的构造方法，也即是无参的构造方法时使用的。

问题：ArrayList 是怎样实现扩充的？

扩容是发生在添加操作前的，要保证要添加元素在 elementData 数组中有位置，也即是 size 加上要添加的元素个数要小于 capacity（size + num <= capacity 就说明容量是充足的），所以在添加方法中，先调用 ensureCapacityInternal(int) 方法来确保 elementData 容量充足，然后再进行具体的添加操作。如果 ensureCapacityInternal 方法（ensureCapacityInternal 方法中有调用了其他方法）发现数组容量不够了，就会扩容。扩容实际的方法是 grow(int) 方法，使用位运算符来使数组的容量扩容 1.5 倍。但是需要注意的是，没有指定初始化值的 ArrayList 空实例，第一次扩容并不是以 1.5 倍扩容的，而是使用的默认容量 10，所以网上很多直接说 ArrayList 扩容是 1.5 倍也有不当之处，这点从 JDK 源码中可以很明确的看出来。

如果在构造 ArrayList 实例时，指定初始化值（初始化容量或者集合），那么就会创建指定大小的 Object 数组，并把该数组对象的引用赋值给 elementData；如果不指定初始化值，在第一次添加元素值时会使用默认的容量大小 10 作为 elementData 数组的初始容量，使用 Arrays.conpyOf() 方法创建一个 Object[10] 数组。

问题：Arrays.copyOf 方法和 System.arraycopy 方法的区别？

Arrays.copyOf(T[], int length) 方法是 Arrays 工具类中用来进行任意类型数组赋值（包括 null 值），并使数组具有指定长度的方法，ArrayList 中用这个方法来实现 elementData 数组的元素移动。但实际上 Arrays.copyOf 方法最终调用的是 System.arraycopy(U[], int srcPos, T[], desPos, int length) 方法，这个方法是一个本地方法，不能直接看源码。U 和 T 都是一种泛型，只是为了便于区分，U 表示的是原始数组（源数组）类型，T 表示的是存放拷贝值的数组（目标数组）类型，srcPos 是指原始数组中的起始位置（从原始数组的哪个位置开始拷贝），desPos 是指存放拷贝值的数组拷贝起始位置（从目标数组的哪个位置插入这些拷贝的值），length 表示要拷贝的元素数量（要从原始数组中拷贝多少个）。

问题：ArrayList 的 add 操作优化？

核心就是避免 ArrayList 内部进行扩容。

1、对于普通少量的 add 操作，如果插入元素的个数已知，最好使用带初始化参数的构造方法，避免 ArrayList 内部再进行扩容，提高性能。

2、对于大量的 add 操作，最好先使用 ensureCapacity 方法来确保 elementData 数组中有充足的容量来存放我们后面 add 操作的元素，避免 ArrayList 实例内部进行扩容。上面提到的 ensureCapacityInternal 方法是一个私有方法，不能直接调用，而 ensureCapacity 方法是一个共有方法，专门提供给开发者使用的，提高大量 add 操作的性能。

测试代码如下：

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


int addCount = 1_000_000; // 这个值不要太小，否则效果不明显


// 没有优化


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<>();


// 有优化


list2.ensureCapacity(addCount);


long begin2 = System.currentTimeMillis();

### 总目录展示
该笔记共八个节点（由浅入深），分为三大模块。
**高性能**。 秒杀涉及大量的并发读和并发写，因此支持高并发访问这点非常关键。该笔记将从设计数据的动静分离方案、热点的发现与隔离、请求的削峰与分层过滤、服务端的极致优化这4个方面重点介绍。
**一致性**。 秒杀中商品减库存的实现方式同样关键。可想而知，有限数量的商品在同一时刻被很多倍的请求同时来减库存，减库存又分为“拍下减库存”“付款减库存”以及预扣等几种，在大并发更新的过程中都要保证数据的准确性，其难度可想而知。因此，将用一个节点来专门讲解如何设计秒杀减库存方案。
**高可用**。 虽然介绍了很多极致的优化思路，但现实中总难免出现一些我们考虑不到的情况，所以要保证系统的高可用和正确性，还要设计一个PlanB来兜底，以便在最坏情况发生时仍然能够从容应对。笔记的最后，将带你思考可以从哪些环节来设计兜底方案。
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