ArrayList源码分析
基于数组实现，支持自动扩容
image.png
- RandomAccess是一个标记接口，表示支持快速的随机访问
- Serializable 序列化接口，支持序列化功能
- Cloneanble 表示支持克隆
属性
image.png
elementData:表示存储元素数组
size:数组大小
构造方法
ArrayList(int initialCapacity)
ArrayList()
ArrayList(Collection c)
#ArrayList(int initialCapacity)
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
// 初始容量大于0，创建数组
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
// 初始容量小玉0，构造空数组
// private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA 构造;
} else {
// 初始容量小于0，直接抛出异常
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
#ArrayList()
public ArrayList() {
// 空参构造
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
public ArrayList(Collection c) {
// 将传入集合转换成数组
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
// 集合元素不是object数组，创建新的数组
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
添加单个元素
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
// 记录修改的次数
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
// 容量不够进行扩容
grow(minCapacity);
}
指定位置添加元素
public void add(int index, E element) {
// 校验位置是否在元素内
rangeCheckForAdd(index);
// 增加元素修改次数
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
// 将index+1元素往后移动
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
// 添加element
elementData[index] = element;
// 数组大小加一
size++;
}
数组扩容
private void grow(int minCapacity) {
// 数组长度
int oldCapacity = elementData.length;
// 新容量是之前的1.5倍
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
// private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
// 新容量大于最大数组长度
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;
}
添加多个元素
public boolean addAll(Collection c) {
// 转换成数组
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
// 增加修改次数与确保容量够用
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
// 拷贝数组
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
// 增加数组长度
size += numNew;
return numNew != 0;
}
移出单个元素
public E remove(int index) {
// 判断位置是否在数组长度内
rangeCheck(index);
// 增加修改次数
modCount++;
// 记录该位置的原值
E oldValue = elementData(index);
// 锁定要移动的长度
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
// 数组拷贝
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
// 数组大小减一，gc工作
elementData[--size] = null;
// 返回旧值
return oldValue;
}
移出多个元素
public boolean removeAll(Collection c) {
// 判断非空
Objects.requireNonNull(c);
return batchRemove(c, false);
}
private boolean batchRemove(Collection c, boolean complement) {
// 获取元素
final Object[] elementData = this.elementData;
int r = 0, w = 0;
boolean modified = false;
try {
for (; r < size; r++)
// 顺序遍历元素，找到不需要移出的元素
if (c.contains(elementData[r]) == complement)
elementData[w++] = elementData[r];
} finally {
// 兼容AbstractCollection
if (r != size) {
System.arraycopy(elementData, r,
elementData, w,
size - r);
w += size - r;
}
if (w != size) {
// 帮助gc
for (int i = w; i < size; i++)
elementData[i] = null;
// 元素修改次数
modCount += size - w;
// 数组大小变动
size = w;
modified = true;
}
}
return modified;
}
查找单个元素
public int indexOf(Object o) {
// 元素为null 情况
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
// 元素不为null的情况
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
// 找不到返回-1
return -1;
}
转换成数组
public Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, size);
}
转换成数组，指定类型
public T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
// 传入数组小于原来数组大小，直接复制新数组返回
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
// 将原来数组复制到a中
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
// 传入数组大小大于size,赋值为null
a[size] = null;
return a;
}