java学习笔记-Arraylist（1）

ArrayList的继承树是AbstractCollection->AbstractList。它实现的接口有Collection、List、Iterable、Cloneable、Serialable等接口。

这些接口干了啥事儿呢，去看api，比我说的清楚。简单解释下就是集合、列表能使的功能他都能，然后它也能提供一个遍历器(Iterator)，能用foreach（这个方法要求继承Iterator接口），也能被克隆(clone())，也能序列化保存在磁盘文件上。

我们都知道Arraylist的内部实现是一个数组。这就有意思了：我们也知道Java里只存在定长数组，而List是长度变化的呀！

其实，在new它的时候可以指定一个默认的大小，这个大小就是数组的容量，默认是10。当列表中要存超过数组容量的数据的时候，就必须扩容。ArrayList提供了一个private的grow方法来做这件事（add时会去调ensureCapacityInternal，它判断了容量够不够，不够就会去调grow），首先我们来看一下它是怎么实现的：

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

新容量=旧容量+旧容量除以2。>>1就是二进制数右移一位，大致相当于10进制除以2。

计算出新容量之后，进行一些容量限制的合法性判断，然后直接创建了个新的数组，把原本的内容copy进去。

那么旧的数组怎么办了呢？因为没有人用它管它了，垃圾回收器（gc）会处理掉的。换句话说，使用ArrayList时，如果初始容量定义的太小，那就会不停地去进行grow，不停地创建新数组、丢掉旧数组，就会占掉很多的内存！要知道，在内存将要耗尽之前，gc是不会执行的。而且运行gc也是需要耗时的！

那么把初始容量定义的大一点是不是比较好呢？也不是！由于数组定长的特点，如果初始容量定义的太大，就会有相当大一部分空间永远不会被使用，直到这个ArrayList的引用失效前，这部分内存甚至都不能被gc回收！

所以，ArrayList最好是在知道列表具体长度，而且不会发生太大的变化的时候用。

说的有点可怕，我们还是来看一下ArrayList有什么好处吧。（汗）

一个很有意思的地方，它的父类AbstractList在实现IndexOf和LastIndexOf的时候，使用了列表遍历器（ListIterator），通过它的next和previous方法一个一个进行遍历。但是ArrayList重写了IndexOf和LastIndexOf方法：

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

汗，是不是很偷懒？实际上，由于数组的长度间隔是可知的这个特性（就算它的类型是对象：Object[]，由于数组里实际存的不是对象本身而是引用，它的长度也是固定的），对ArrayList的随机访问就变得比较省时了，我们只要通过下标和类型大小计算出偏移量，然后去取那个地方的数据就行了。

比如：int型长度是32位：4个字节，那么我们要取下标为2的数据，只要偏移8个字节去取就行了。这种方式要比链表一个节点一个节点去遍历要高效很多，这也是ArrayList在随机访问的时候性能优于LinkedList的原因。

以及，toArray的实现：

    public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

（笑）我本来就是数组呀，直接copy一下就行了，懒得不能再懒。

关于ArrayList更具体的实现，大家可以去看一下源码，肯定比光用要收益多得多。我也只是看了点皮毛，还需要学习一个，提高自己的姿势水平。