jdk1.8的arraylist源码解读

今天学了Python的列表,所以想研究下ArrayList的源码:

public class ArrayList extends AbstractList

        implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable  

这是ArrayList的继承以及实现情况。


 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;    默认的空间为10

 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};   

 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};  

 transient Object[] elementData;   transient关键字防止序列化。transient关键字详解

 private int size;

接下来为构造方法:

 public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];     生成initialCapacity个内存空间
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;   生成一个内存空间。
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

 public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;   还是生成一个内存空间(不明白为什么特意定两个)

    }

 public void trimToSize() {
        modCount++;   其中,这个变量来源于  AbstractList 类中的   protected transient int modCount = 0;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }

    }   这个方法的作用是将elementData的数组设计为实际的ArrayList的容量,将那些动态增长的多余容量删除。 详见这里

 public void ensureCapacity(int minCapacity) {    感觉这个确保缓冲区的方法包含几乎所有的ArrayList的底层方法
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            // any size if not default element table
            ? 0
            // larger than default for default empty table. It's already
            // supposed to be at default size.
            : DEFAULT_CAPACITY;   如果数组的大小等于{} 那就赋值为0,否则初始化为默认的10.
        if (minCapacity > minExpand) {      
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);   进行扩容。
        }

    }

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

private void grow(int minCapacity) {   进行扩容。
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;   老空间
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);  新空间为老空间的1.5倍
        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);
    }

 private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

 public int size() {
        return size;    返回list的大小

    }

 public boolean isEmpty() {
        return size == 0;   判断size和0的关系
    }

  public boolean contains(Object o) {    判断是否包含某个对象
        return indexOf(o) >= 0;    
    }

 public int indexOf(Object o) {    判断对象在集合中的索引位置,
        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;
    }

 public int lastIndexOf(Object o) {   从后往前判断对象在集合中的索引位置。
        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;
    }

 public Object clone() {    克隆 返回数组对象
        try {
            ArrayList v = (ArrayList) super.clone();
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // this shouldn't happen, since we are Cloneable
            throw new InternalError(e);
        }
    }

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

 @SuppressWarnings("unchecked")
    public T[] toArray(T[] a) {       
        if (a.length < size)
            // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        return a;
    }


 @SuppressWarnings("unchecked")
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }

 public E get(int index) {   返回指定位置的对象
        rangeCheck(index);
        return elementData(index);
    }

 private void rangeCheck(int index) {   检查是否超出实际容量
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

 public E set(int index, E element) {    在指定索引位置设置值,并返回索引位置上的原值
        rangeCheck(index);
        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

 public boolean add(E e) {    增加新值。
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;

    }

 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));

    }

 private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;

    }


  public E remove(int index) {   移除对象
        rangeCheck(index);
        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        return oldValue;
    }

 public boolean remove(Object o) {    是否要移除对象
        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;
    }


 private void fastRemove(int index) {   快速移除指定索引的对象
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }

 public void clear() {   清楚全部对象
        modCount++;
        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        size = 0;
    }

 public boolean addAll(Collection c) {   增加全部
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

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