ArrayList源码解析

存储结构

从源码中我们可以发现,ArrayList使用的存储的数据结构是Object的对象数组。


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我想大家一定对这里出现的transient关键字很疑惑,我们都知道ArrayList对象是可序列化的,但这里为什么要用transient关键字修饰它呢?查看源码,我们发现ArrayList实现了自己的readObject和writeObject方法,所以这保证了ArrayList的可序列化

ArrayList的初始化

ArrayList提供三个构造函数
第一种:


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上述代码很容易理解,如果用户指定的初始化容量大于0,就new一个相应大小的数组,如果指定的大小为0,就复制为共享的那个空的Object数组对象。如果小于0,就直接抛出异常。
调用方法举例

List myList = new ArrayList(2);

这里的EMPTY_ELEMENTDATA 实际上就是一个共享的空的Object数组对象。


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第二种:

myList = new ArrayList();

源码:


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上代码的意思是我们初始化一个共享的Obeject空数组,当第一add的时候,这个数组会被初始化为长度10

第三种:
public ArrayList(Collection c) 如果我们想要初始化一个list,这个list包含另外一个特定的collection的元素
举例:

Set set = new HashSet<>();
        set.add(1);
        set.add(2);
        set.add(3);
        set.add(4);
ArrayList list = new ArrayList<>(set);
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首先调用给定的collection的toArray方法将其转换成一个Array。
然后根据这个array的大小进行判断,如果不为0,就调用Arrays的copyOf的方法,复制到Object数组中,完成初始化,如果为0,就直接初始化为空的Object数组。

ArrayList的动态增长

当我们像一个ArrayList中添加数组的时候,首先会先检查数组中是不是有足够的空间来存储这个新添加的元素。如果有的话,那就什么都不用做,直接添加。如果空间不够用了,那么就根据原始的容量增加原始容量的一半。
add方法:


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ensureCapacityInternal的实现如下:


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DEFAULT_CAPACITY为:
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这也就实现了当我们不指定初始化大小的时候,添加第一个元素的时候,数组会扩容为10.
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这个函数判断是否需要扩容,如果需要就调用grow方法扩容


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我们可以看到grow方法将数组扩容为原数组的1.5倍,调用的是Arrays.copy
方法。
在jdk6及之前的版本中,采用的还不是右移的方法

整体的流程可以描述为,在add的时候,首先判断是不是第一次add,是的话就把长度默认值设置为10,然后去判断加入该数值后,数组长度超过了能容纳的最大值就进行扩容,扩容为原来的1.5倍

remove

我们移除元素的时候,有两种方法,一是指定下标,二是指定对象


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第一种,移除指定位置


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首先检查要移除的位置是否合法,合法的话把要移除位置的元素取出来返回,然后就是把要移除位置后面的所有元素移动到要移除的位置,numMoved是要移动元素的数目

第二种
public boolean remove(Object o)

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我们可以看到,这个remove方法会移除数组中第一个符合的给定对象,如果不存在就什么也不做,如果存在多个只移除第一个。

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可以理解为简化版的remove(index)方法。

小结

1.ArrayList是List接口的一个可变大小的数组的实现
2.ArrayList的内部是使用一个Object对象数组来存储元素的
3.初始化ArrayList的时候,可以指定初始化容量的大小,如果不指定,就会使用默认大小,为10
4.当添加一个新元素的时候,首先会检查容量是否足够添加这个元素,如果够就直接添加,如果不够就进行扩容,扩容为原数组容量的1.5倍
5.当删除一个元素的时候,会将数组右边的元素全部左移
6.不是线程安全的

本文参考https://liuchi.coding.me/2017/08/05/Java源码剖析之ArrayList/

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