ArrayList

 

正文

ArrayList是一个集合，继承了AbstractList类，实现了List接口，有如下特点：
　　1. Object数组保存元素
　　2. 数组长度可自动增加，每次不够用时才扩容，新容量 = 旧容量 * 1.5
　　3. 使用迭代器进行遍历时，不能修改ArrayList的结构（增删），否则报错
　　4. subList方法返回的是ArrayList的子类，和旧集合共用同一个数组
　　5. 线程不安全
　　6. 底层数据结构是数组，查询快，增删慢
　　7. 元素可以重复，可以为null

 

 

 

相关源码解释：

 这东西其实很简单的

 注意：这并不是全部源码，我只是抽了部分我认为关键的

public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{
    /** 默认初始容量 */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    /** 存放元素的数组 */
    transient Object[] elementData;
    /** 元素个数 */
    private int size;
    /** 指定默认容量时的空数组，我们创建ArrayList时如果指定了初始大小，那空数组就用这个 */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    /** 默认容量的空数组，我们创建ArrayList时不传入初始大小，那空数组就用这个 */
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    /** 
     *     ArrayList的数组结构改变次数，如果我们用迭代器进行遍历数组时，直接给ArrayList添加或删除元素，就会因为这玩意而抛异常 。
     *     只有结构改变，添加或删除，才会修改这个值
     * 
     * */
    protected transient int modCount = 0;    // 这个属性是AbstractList的
    /** 指定的数组元素最大数量 */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    /**
     *     给定初始化数组大小
     * */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }
    /**
     *     没有指定数组大小，这样子我们添加元素是，就要扩容了，所以为了提高效率，最好创建时就指定大小
      *           我记得以前是直接创建默认大小的数组，可能是jdk1.8改了吧
     * */
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
    /***
     *     构造函数传个集合进来
     * */
    public ArrayList(Collectionextends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }
    /**
     *     扩容方法
     *     @param minCapacity 我们需要的最小的容量
     * */
    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        /** 新容量 = 旧容量 * 1.5 */
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            /** 如果 旧容量 * 1.5还不够你的要求，那就按你要求的来 */
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            /** 如果你要求的大小比我指定的数组最大容量还大，那就扩大到Integer.MAX_VALUE，这是我ArrayList的最大容量了 */
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }
    /**
     *     获取元素个数
     * */
    public int size() {
        return size;
    }
    /**
     *     判断是否为空
     * */
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    /**
     *     是否包含某个元素
     * */
    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }
    /**
     *     别人其实也是用循环判断的，所以一点也不神秘。
     *     另外比较相等使用equals来比较的，Object的equals方法是比较地址
     *     所以如果你有特殊要求，记得要重写equals方法
     * */
    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;
    }
    /**
     *     不要随便用他的克隆方法，因为在克隆元素时，不会调用元素的clone方法的。
     *     他是直接用System.arraycopy()这个方法进行内存复制的，所以浅拷贝的后果，你懂得。
     *     只要不涉及修改元素的内容，其他你随意。
     * */
    public Object clone() {
        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);
        }
    }
    /**
     *     这个方法返回的数组，也是会影响原数组的，也是用System.arraycopy()这个方法进行内存复制的。
     *     只要不涉及修改元素的内容，其他你随意。
     * */
    public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }
    /**
     *     获取元素
     * */
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);
        return elementData(index);
    }
    /**
     *     修改元素
     * */
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);
        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }
    /**
     *     添加元素
     * */
    public boolean add(E e) {
        /** 还记得前面说过modCount这个属性么 */
        /** 不够容量就自动扩容 */
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
    /**
     *     删除元素
     * */
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);
        /** modCount又出现了 */
        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;
    }
    /**
     *     清空，只清空元素，数组并不会缩小
     * */
    public void clear() {
        modCount++;
        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        size = 0;
    }
    
    /***
     *     迭代器，很重要、很重要、很重要
     * */
    private class Itr implements Iterator {
        int cursor;       // 下一个返回的元素下标
        int lastRet = -1; // 上一个返回的元素下标，-1表示没有
        /** 看到这玩意了没，初始化时就是ArrayList的最新值 */
        int expectedModCount = modCount;
        /**
         *     判断是否还有下一个元素
         * */
        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }
        /**
         *     记住这个异常，新人经常会碰到的。
         *     这里会检查ArrayList的modCount和迭代器的expectedModCount这玩意是否相等。
         *     如果你是直接操作ArrayList来改变数组结构的，那么这两个值就不等了，那就肯定报错。
         *     如果你是通过迭代器来改变ArrayList的数组结构的，那么就没问题，因为迭代器会顺便把自己的expectedModCount也改一下。
         * */
        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
        /**
         *     获取下一个元素
         * */
        public E next() {
            /** 直接就是先检查下你有没有调皮，要是你直接改了数组，那就报错了 */
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }
        /**
         *     删除当前元素
         * */
        public void remove() {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            /** 还是先检查下你有没有调皮，要是你直接改了数组，那就报错了 */
            checkForComodification();

            try {
                /** 直接用ArrayList的方法来删除元素的 */
                ArrayList.this.remove(lastRet);
                cursor = lastRet;
                lastRet = -1;
                /** 注意看这里，迭代器改了，他会自己同步一下，不像你直接改了，还不搽屁股 */
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    }
    
    /**
     *     截取数组的一部分。
     *     这里一定要记住，返回的不是ArrayList类型的对象。
     *     这里一定要记住，返回的不是ArrayList类型的对象。
     *     这里一定要记住，返回的不是ArrayList类型的对象。
     * */
    public List subList(int fromIndex, int toIndex) {
        subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
        return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
    }
    /**
     *     子List类，SubList用的是ArrayList的数组，只是设置了上下限而已。
     *     如果你修改了SubList，原ArrayList也会一起变。
     * */
    private class SubList extends AbstractList implements RandomAccess {
        /* SubList用的是ArrayList的数组，只是 */
        private final AbstractList parent;
        private final int parentOffset;
        private final int offset;
        int size;

        SubList(AbstractList parent,
                int offset, int fromIndex, int toIndex) {
            this.parent = parent;
            this.parentOffset = fromIndex;
            this.offset = offset + fromIndex;
            this.size = toIndex - fromIndex;
            this.modCount = ArrayList.this.modCount;
        }
        public E set(int index, E e) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            E oldValue = ArrayList.this.elementData(offset + index);
            ArrayList.this.elementData[offset + index] = e;
            return oldValue;
        }

        public E get(int index) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            return ArrayList.this.elementData(offset + index);
        }

        public int size() {
            checkForComodification();
            return this.size;
        }

        public void add(int index, E e) {
            rangeCheckForAdd(index);
            checkForComodification();
            parent.add(parentOffset + index, e);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size++;
        }
    }
}