ArrayList -> AbstractList -> AbstractCollection -> List
同时实现了RandomAccess,Cloneable,Serializable
学习下它的设计理念和思想,看下它的构造方法和增删改查,
构造 - Constructor
三个构造函数,ArrayList(),ArrayList(int)和ArrayList(Collection)
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
这个DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
就是一个空的数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
elementData就是ArrayList里实际做存储的数组。
ArrayList(int)是创建一个指定大小的数组
ArrayList(Collection)是根据这个Collection里的顺序创建一个对应的数组,大小和这个collection的大小一致。根据这些构造函数可以看出,如果指定collection,那么构造出来的ArrayList在下次插入的时候必然会再次grow,x2是在所难免,这里在处理大集合的时候得注意性能问题。
增 - add
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
先判断当前的size+1满不满足当前容器的大小,如果size+1小于等于现有的容器大小,那么就可以直接放入,只需要size++即可,如果size+1大于现有的容量,那么就需要扩容grow
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);
}
可以看到扩容就是x 2
,如果乘以2后还是不满足这个期望的大小,那么按乘2的结果来,如过乘2后超过了最大的数组大小,其实就是最大的Integer(Integer.MAX_VALUE
,即2的31次方,不过这里还减了8,注释说有些JVM给Array加了一些头部信息所以减8),那就得算下到底是抛出异常还是取最大值,会用到这个方法。
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
如果超过最大值,就取Integer最大值,如果没超过就取MAX_ARRAY_SIZE。
如果是空数组,那么加第一个元素的时候,会直接使用DEFAULT_CAPACITY
申请一个空间为10的数组。
还有两种add,一种是按下标进行添加,add(int index, E element),也不难,利用上面讲的方法在确保有空间的时候,调用native方法System.arraycopy
给要插入的元素留出空间就好。
最后一种是addAll(Collection extends E> c),把c这个collection转成array,再按顺序添到原有的数组后面。
删 Remove
remove主要分为两个方法,一个是remove(int index)
,按照数组的下标进行删除,一个是remove(object o)
,按照传入的object匹配,同样的元素进行删除。
remove(index)
先说按下标删除,很简单,先用index对号入座找出这个元素,然后再用native方法System.arraycopy
做数组拷贝,把这个元素略过再复制到同样的数组里,最后一个元素置空为null,好让GC可以回收内存。
remove(obj)
再看删除object的remove方法,这个方法的返回值是boolean,和之前那个不同,按index删除是可以返回被删除的元素的。如果传入的obj是null,那么会把数组里所有为null的元素删除,如果传入的不是null,会把所有数据组里所有equals(obj)为true的对象都删掉,但因为这里调用的是Object对象的equals,本质上就是引用比较。
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
说到equals简单扩展下,对于任何非null的equals比较要满足4点要求:
- reflextive,反射性,x.equals(x)
- symmetric,对称性,x.equals(y) 且 y.equals(x)
- transitive,传递性,x.equals(y),y.equals(z),则x.equals(z)
- consistent,一致性,只要x.equals(y),那么无论调用多少次,如果这两个对象没有变动则恒等
改 Update/Replace
在ArrayList里其实没有update这种操作,看了下jdk8的源码,只有在List集合里有个default默认实现replaceAll,功能是传入一个UnaryOperator
就是一个函数,效果和map类似。要实现这个update可遍历数组找到对应数据,然后再add(index, obj)进去,或者用stream再filter最后map。
查 Read/Query
数组的查就是get,按下标来取,利用的就是数组的特性,很简单,只需要做好边界处理即可,不细谈了这里。