ArrayList源码分析
类的实现接口及继承父类
public class ArrayListextends AbstractList . implements List , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
AbstractList 和 List
ArrayList 和AbstractList 都实现了List接口。
并且AbstractList是ArrayList的父类。RandomAccess
RandomAccess接口里没有方法需要实现。这是一个很特别的空接口。这个接口的作用是：
List实现它能够支持快速随机访问。主要能提高随机访问的性能。 for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++) list.get(i);比下面这种快。for (Iterator i=list.iterator();i.hasNext(); ) i.next();
Cloneable
此接口也是一个空接口，实现次接口，需要重写object对象的clone()方法，并且方法是访问权限是public的。
clone()是值拷贝，即为浅拷贝。
测试是否为浅拷贝：
拷贝对象：
package xuelongjiang.ArrayListCloneTest;/** * @author xuelongjiang */public class User {private String name ;private Integer sex;public User() {}public User(String name, Integer sex) { this.name = name; this.sex = sex;}public String getName() { return name;}public void setName(String name) { this.name = name;}public Integer getSex() { return sex;}public void setSex(Integer sex) { this.sex = sex;}@Overridepublic String toString() { return "User{" + "name='" + name + '\'' + ", sex=" + sex + "//\n" + getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode())+ '}';} }
测试类：
package xuelongjiang.ArrayListCloneTest;import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * * 结论： clone 是浅拷贝 值相同，对象的引用相同 * @author xuelongjiang */public class CloneObject {public static void main(String[] args) { ArrayList userList = new ArrayList<>(); userList.add(new User("xue",1)); userList.add(new User("lisi",2)); System.out.println("------------原始值-------------"); for(User user : userList){ System.out.println(user); } List cloneList = (List ) userList.clone(); System.out.println("------------拷贝值-------------"); for(User user : cloneList){ System.out.println(user); }}} 输出：
------------原始值-------------User{name='xue', sex=1//xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@2d98a335}User{name='lisi', sex=2//xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@16b98e56}------------拷贝值-------------User{name='xue', sex=1//xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@2d98a335}User{name='lisi', sex=2//xuelongjiang.ArrayListCloneTest.User@16b98e56} 实现ArrayList的容器
ArrayList的底层实现为数组。
transient Object[] elementData;
从上面我们可以看出数组为obejct。在取出值的时候利用范型转为声明的类型。
构造方法
ArrayList 有三个构造方法
第一种构造方法：
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};public ArrayList() {this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;} 如果使用无参的构造方法，则初始化的数组为空（注意不为null）。
第二种构造方法
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);}} 如果初始化的容器值大于0，则初始化为这个值。如果等于0 则初始化为空
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; 如果小于0则抛出异常。
第三种构造方法：
public ArrayList(Collection 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;}} 由于ArrayList的底层实现是Object[] 需要把Collection转为Object[]。并且设置size为传入的Collection大小。
常用方法解析
size() list的元素数
size方法很简单直接返回size值的大小。
private int size;public int size() { return size;} add()
在add方法中会对elemenrData进行扩容，如果不需要扩容或者扩容完成了，就把需要添加的元素放入elementData中，并且size自增。
public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!elementData[size++] = e;return true;} 在ensureCapacityInternal中如果容器为空，比较需要扩容的大小和DEFAULT_CAPACITY(= 10)
如果大于DEFAULT_CAPACITY，则使用本次传入的否则设置容量为DEFAULT_CAPACITY。private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);}ensureExplicitCapacity(minCapacity);} ensureExplicitCapacity方法:
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {modCount++;// overflow-conscious codeif (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity);} 如果本次需要的扩容大于elementData的长度，则调用grow方法扩容。
private void grow(int minCapacity) {// overflow-conscious codeint oldCapacity = elementData.length;//1int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//2if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity;//3if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);//4// minCapacity is usually close to size, so this is a win:elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//5} - 获取当前容器的大小
- 计算新的扩容大小：扩容1.5倍
-
如果默认扩容小于本次需要扩容的大小，则设置为本次需要的扩容大小，否则设为默认扩容
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
public static final int MAX_VALUE = 0x7fffffff;//2的31次方，大于20多亿
- 如果本次需要的扩容大于MAX_ARRAY_SIZE，则容器设置为Integer.MAX_VALUE，如果等于MAX_ARRAY_SIZE则设为MAX_ARRAY_SIZE。
- 拷贝生成扩容后的容器
remove()
public E remove(int index) { rangeCheck(index);//1 modCount++; E oldValue = elementData(index);//2 int numMoved = size - index - 1;//3 if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);//4 elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } 移除元素后，需要把它之后的虽有元素向前移动1位。
- 检查索引是否超出范围
- 返回被移除的元素
- 需要向前移动的元素数
- 移动元素：拷贝
contains() 是否包含某元素
public boolean contains(Object o) {return indexOf(o) >= 0;}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;} 循环容器判断每一个元素是否和目标值相等。
**注意：如果是对象的话这里比较的对象的引用，在开发中很多时候我们要比较的实体，实体映射的是数据库里的一条记录，比较的其实是主键是否相等，所以如果是这种情况需要重写equal方法及hashCode方法**clear()
public void clear() {modCount++;// clear to let GC do its workfor (int i = 0; i < size; i++) elementData[i] = null;size = 0;} 把容器中的每个元素的值设为null，之后垃圾回收机制会收回被使用的内存。
迭代器
java5之后，集合框架可以使用迭代器，并且提供了foreach语法糖。
public Iteratoriterator() {return new Itr();}public E next()public boolean hasNext()
迭代器模式：
开发中的易犯错误
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