JAVA集合（二）-ArrayList

ArrayList 是一个数组队列，相当于 动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口，提供了相关的添加，删除，修改，遍历等功能。

一.ArrayList继承结构 

java.lang.Object

     -java.util.AbstractCollection

          -java.util.AbstractList

               -java.util.ArrayList

所有实现的接口：

直接子类（用的比较少）：

二.实现方法介绍

2.1 构造方法：

~ArrayList()

将一个空的数组Object[]，赋值给当前实例的elementData属性，当第一次添加对象的时候，会默认将数组扩容到10

~ArrayList(int initialCapacity)

实例化一个Object数组，大小为传入的initialCapacity，赋值给当前实例的elementData属性

~ArrayList(Collection c)

构造一个Object数组里面包含传入的集合类的所有元素

通过构造方法我们可以看出ArrayList是通过数组方式来存放对象

2.2 add 插入对象

 public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal( size + 1); 
        elementData[size ++] = e;
        return true ;
    }

插入对象简单来看就是往数组中添加一个对象，ensureCapacityInternal方法是检验是否超过数组的大小，若超过则进行扩容，

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math. max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

基于ArrayList已有的大小加1，作为minCapacity,判断实例中的elementData是否是空Object数组，为空则比较minCapacity和10的大小，赋给minCapacity大的值。

比较minCapacity和当前数组的大小，若minCapacity大于object数组大小，则进行扩容。产生一个新的容器大小newCapacity，计算方法为当前数组的大小*1.5倍。

如果minCapacity大于计算出的newCapacity，则将minCapacity赋给newCapacity，最后用system.arraycopy方法构造一个扩容的数组

其余一些方法：

~public boolean add(int index, E element) 在指定位置插入对象，若指定位置已有对象，则这个对象往后挪

~public E set(int index, E element) 替换指定位置的对象

~public boolean addAll(Collection c) 插入集合中的所有对象

~public boolean addAll(int index, Collection c) 在指定位置插入集合中的对象

2.3 remove 删除对象

public boolean remove(Object o) {
        if (o == null ) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData [index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true ;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData [index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true ;
                }
        }
        return false ;
    }

判断删除的对象是否为null，如果为null，则遍历数组中所有的对象，并且判断是否为null，如果为null，则调用fastRemove来删除对应位置的对象。

fastRemove的实现方法是将数组中index后的元素往前复制一位，并将数组中的最后一个元素的值设置为null，自动调用GC来释放对这个对象的引用。

如果这个对象不为null的话，通过E的equals方法来比较元素的值是否相同，如果相同，同样是调用fastRemove方法完成删除操作。

另外一些方法：

~public E remove(int index) 删除指定位置的对象，实现比remove(E)多了一个数组范围的检测，但是少了对元素的遍历，因此性能会更好

~public E removeRange(int fromIndex, int toIndex) 删除从fromIndex到toIndex这段索引内的的对象

~public boolean removeAll(Collection c) 删除包含在集合c中的对象

2.4 get 获取对象

public E get( int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }

数组范围检测，是否数组越界，然后返回数组中的元素

2.5 contains 判断对象是否存在

 public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
  }

  public int indexOf (Object o) {
        if (o == null ) {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData [i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData [i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

查找对象是否为null，如果为null，直接遍历数组，查找为null的元素，返回位置。如果不为null，则遍历数组，equals方法判断是否相同，返回位置。最后判断这个位置是否大于0

三.ArrayList总结

对于ArrayList中，有几点需要注意

~ArrayList基于数组方式实现，最大容量为Integer.MAX_VALUE

~ArrayList在插入对象的时候会进行扩容的判断，删除对象的时候不会修改数组的大小，查找对象的时候进行数组的遍历

~ArrayList是非线程安全的