Java基础数据结构之ArrayList源码分析

一.几个常量

这是默认容量

这两个是共享的空对象

这是真正存储元素的地方，现在还没有分配内存

二.构造方法

这是一个无参构造方法，此时让存储元素的数组指向了那个默认容量数组，此时该数组是一个空数组，长度为0.

这是给定初始容量的构造方法，第一个if里面，让elementdata指向了一个新数组，而没有共享那俩个空数组，但如果给定的初始容量为0，就会共享那个空数组

这个构造方法的参数是一个实现了Collection接口的类，其中的数据必须是E或E的子类。例如：

我们再看源码 elementData = c.toArray(); 这是Collection接口中的一个抽象方法：

注意，其返回值是Object[]

构造方法中的第一个if是为了将elementData变成Object类，因为ArrayList是基于Object进行操作的

注意getClass得到的是运行时类型，比如

p的编译时类型是Person类，p的运行时类型是Student类，getClass得到的是Student类

三.ArrayList扩容机制之add方法

1.在末尾添加元素

调用第一个方法是传入了所需最小容量，即当前size+1

如果所需容量小于当前数组的长度，就要grow即扩容

旧容量是数组长度，新容量是旧容量的1.5倍！！如果新容量小于所需容量，就让新容量等于所需容量，然后扩容，用到copyOf方法

总结：

对于调用了无参构造方法的list，它的elementData指向了那个共享的空数组，长度为0，当第一次添加元素时，会进入如下方法：

其中恰好可以进入if语句，所以会返回DEFAULT_CAPACITY即10，然后如下函数接收：

然后1.5倍扩容

在第二次添加时，elementData不再指向DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，所以calculateCapacity方法返回的是minCapacity即2，所以就不会进入grow方法

2.在指定位置添加元素

首先是检查下标的合法性，其次就是确定容量，然后就是元素后移，最后就是放置元素

四.其他方法

1.trimToSize()方法

目的是缩小数组大小，比如数组长度是10，但只有3个元素，就将数组大小缩小为3

2.indexOf方法

返回元素第一次出现时对应的下标

3.lastIndexOf

返回最后一次出现时对应的下标

4.

super.clone()是一个浅拷贝，只是将链表的表面克隆过来了，链表内部的elementData没有克隆一份，而是与之前的elementData共享这一个空间，所以还要对elementData单独进行克隆。

5.toArray方法

注意，其返回值是Object类型，接收时是否可以应Integer类型接收并进行向下转型？

报错了，这是因为在java中，父类引用可以指向子类实例，但反过来就不可以。toArray方法返回的是一个父类的实例对象，就不能用子类引用去接收。所以可以用到下面的toArray方法

a是一个将要存储列表元素的数组，如果a的长度小于列表中的元素个数，就会重新创建一个数组，该数组长度等于列表中元素个数，类型和a的类型一致；

如果a的大小足够大，就会将elementData中的元素拷贝到a中。如果拷贝后还有剩余空间，则会将a中紧接在集合结束后的元素设置为null

看效果：

6.clear方法

将元素置为null

7.retainAll方法

A.retainAll(B)表示将存在于A中但不存在于B中的元素移除，并更新size

8.subList方法

返回一个子顺序表，注意区间是左闭右开

五.遍历ArrayList

这俩个方法返回了一个Itr对象，Itr是ArrayList里面自定义的一个内部类，该类实现了Iterator接口，如下：

注意，Iterator是一个接口，ListIterator接口继承了该接口，如下：

所以可以如下使用：