先看一下ArrayList的使用方法
public class Demo {
public static void main(String[] args)
{
ArrayList list = new ArrayList();
list.add("Item1");
list.add("Item2");
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
System.out.println("Index: " + i + " - Item: " + list.get(i));
}
}
}
输出:
Index: 0 - Item: Item1
Index: 1 - Item: Item2
下面我们看一下ArrayList类的属性源码:
public class ArrayList extends AbstractList
implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
// 版本号
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
// 缺省容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 空对象数组
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 缺省空对象数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// 元素数组
transient Object[] elementData;
// 实际元素大小,默认为0
private int size;
// 最大数组容量
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
}
说明:底层的数据结构就是数组elementData,数组元素类型为Object类型,即可以存放所有类型数据。我们对ArrayList类的实例的所有的操作底层都是基于数组的。ArrayList继承AbstractList抽象父类,实现了List接口(规定了List的操作规范)、RandomAccess(可随机访问)、Cloneable(可拷贝)、Serializable(可序列化)。
1. add函数
public boolean add(E e)
{
ensureCapacityInternal(size + 1);
elementData[size++] = e;
return true;
}
说明:在add函数我们发现还有其他的函数ensureCapacityInternal,此函数可以理解为确保elementData数组有合适的大小。ensureCapacityInternal的具体函数如下
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity)
{
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
{ // 判断元素数组是否为空数组
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); // 取较大值
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
说明:在ensureCapacityInternal函数中我们又发现了ensureExplicitCapacity函数,这个函数也是为了确保elemenData数组有合适的大小。ensureExplicitCapacity的具体函数如下
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity)
{
modCount++;// 结构性修改加1
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
说明:在ensureExplicitCapacity函数我们又发现了grow函数,grow函数才会对数组进行扩容,ensureCapacityInternal、ensureExplicitCapacity都只是过程,最后完成实际扩容操作还是得看grow函数,grow函数的具体函数如下
private void grow(int minCapacity)
{
int oldCapacity = elementData.length; // 旧容量
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 新容量为旧容量的1.5倍
if (newCapacity - minCapacity < 0) // 新容量小于参数指定容量,修改新容量
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) // 新容量大于最大容量
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 指定新容量
// 拷贝扩容
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
说明:正常情况下会扩容1.5倍,特殊情况下(新扩展数组大小已经达到了最大值)则只取最大值。
下面看一下如何移除一个元素
public E remove(int index)
{
// 检查索引是否合法
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
// 需要移动的元素的个数
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
// 赋值为空,有利于进行GC
elementData[--size] = null;
// 返回旧值
return oldValue;
}
说明:remove函数用户移除指定下标的元素,此时会把指定下标到数组末尾的元素向前移动一个单位,并且会把数组最后一个元素设置为null,这样是为了方便之后将整个数组不被使用时,会被GC
public E get(int index)
{
// 检验索引是否合法
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
说明:get函数会检查索引值是否合法(只检查是否大于size,而没有检查是否小于0),值得注意的是,在get函数中存在element函数,element函数用于返回具体的元素,具体函数如下
E elementData(int index)
{
return (E) elementData[index];
}
说明:返回的值都经过了向下转型(Object -> E),这些是对我们应用程序屏蔽的小细节。