本文深入讲解Java的基础知识，包括流程控制、构造方法、ArrayList的使用及源码解析，重点介绍了if语句、switch语句、循环结构、构造方法的定义与使用，以及ArrayList的扩容机制和内部类。
Java基础二
一.流程控制
1.if语句
if语句使用布尔表达式或者布尔值作为分支条件来进行分支控制。有如下三种形式：
（1）第一种形式
if(布尔表达式或者布尔值){
语句...
}
（2）第二种形式
if(布尔表达式或者布尔值){
语句...
}else{
语句...
}
（3）第三种形式
if(布尔表达式或者布尔值){
语句...
}
else if(布尔表达式或者布尔值){
语句...
}
...//可以有零个或者多个else if语句
else//最后的else语句也可以省略
{
语句...
}
注意：if之后括号里的表达式的返回值只能是true或者false，不能是1或者0。
当使用if…else语句进行流程控制时，一定不要忽略else的隐含条件，else的隐含条件是对前面的条件取反。
使用if…else语句时，一定要先处理包含范围更小的情况。
2.switch语句
（1）switch的语法格式如下：
switch (expression){
//可以省略case后代码块的花括号
case condition1:
{
statement(s)
break;
}
case condition2:
{
statement(s)
break;
}
...
case conditionN:
{
statement(s)
break;
}
default:
{
statement(s)
}
}
注意：switch语句后面的控制表达式的数据类型只能是byte、short、char、int四种整数类型、枚举类型和java.lang.String类型（Java7才允许），不能是StringBuffer或者StringBuilder这两种字符串类型，也不能是boolean类型。
switch语句会先求出expression表达式的值，然后拿这个表达式和case标签后的值进行比较，一旦遇到相等的值，程序就开始执行这个case标签后的代码，不再判断与后面case、default标签的条件是否匹配，除非遇到break才会结束，所以注意不要忽略case后代码块的break。
三、循环结构
一般循环语句可能包含4个部分：初始化语句（init_statement）、循环条件（test_expression）、循环体（body_statement）、迭代语句（iteration_statement）[循环体如果只有一行语句，可以省略花括号]
三种循环结构之间可以相互嵌套。
3.while语句
语法格式如下：
while(test_expression){
statement;
[iteration_statement]
}
注意：如果省略了循环体的花括号，那么while循环条件只控制到紧跟该循环条件语句的第一个分号处。
4.dowhile语句
语法格式如下：
[init_statement]
do{
//与while不同的是，while循环的循环体可能得不到执行，但do while的循环体至少执行一次
statement;
[iteration_statement]
}while(test_expression);//这里一定要有分号，表明循环结束
5.for循环
基本语法格式如下：
for( [init_statement] ; [test_expression] ; [iteration_statement] ){
statement;
}
//如果循环体只有一行语句，那么循环体的花括号可以省略
程序执行for循环时，最先执行初始化语句init_statement（初始化语句只在循环开始前执行一次），然后判断循环条件test_expression，如果得到true，则执行循环体（每次执行循环体之前都会先进行循环条件判断），循环体执行结束后执行迭代语句。
注意：for循环如果需要在初始化表达式中声明多个变量，那么这些变量应该具有相同的数据类型。
for循环圆括号中只有两个分号是必需的，初始化语句、循环条件、迭代语句部分都是可以省略的。如果省略了循环条件，则这个循环条件默认为true。
建议不要在循环体内修改循环变量（也叫循环计数器）的值，否则会增加程序出错的可能性。万一程序真的需要访问，修改循环变量的值，建议重新定义一个临时变量，先将循环变量的值赋给临时变量，然后对临时变量的值进行修改。
把for循环的初始化语句放在循环之前定义有一个作用：可以扩大初始化语句中所定义变量的作用域。
6.循环控制结构
break：用于完全结束break语句所在循环，跳出当前循环体。
break还可以用于直接结束其外层循环，此时需要借助标签。Java的标签就是一个紧跟着英文冒号（:）的标识符。与其他语言不同的是，Java中的标签只有放在循环语句之前才有作用。例如下面代码：
public class Demo1 {
public static void main(String[] args) {
//外层循环，outer作为标识符
outer:
for(int i = 0;i < 5;i++) {
for(int j = 0;j < 3;j++) {
System.out.println("i="+i+" j="+j);
if(j == 1) {
break outer;
}
}
}
}
}
第11行的break outer;语句将会导致结束outer标签指定的循环，而不是break所在的循环。注意：break后的标签必须是一个有效的标签，即应该把标签放在break语句所在循环的外层循环之前定义。当然，也可以把标签放在break语句所在循环之前定义，只是这样就失去了标签的意义，因为break默认就是结束其所在的循环。
continue：用于忽略本次循环剩下的语句，接着开始下一次的循环，并不会终止循环。
与break类似，continue后也可以紧跟一个标签，用于直接跳过标签所标识循环的当次循环的剩下语句，重新开始下一次循环。这个标签通常应该放在continue所在循环的外层循环之前定义。
return：直接结束整个方法，从而结束循环。
二.构造方法
构造方法是类的一种特殊方法，用来初始化类的一个新的对象。[Java](http://c.biancheng.net/java/) 中的每个类都有一个默认的构造方法，它必须具有和类名相同的名称，而且没有返回类型。构造方法的默认返回类型就是对象类型本身，并且构造方法不能被 static、final、synchronized、abstract 和 native 修饰。
提示：构造方法用于初始化一个新对象，所以用 static 修饰没有意义；构造方法不能被子类继承，所以用 final 和 abstract 修饰没有意义；多个线程不会同时创建内存地址相同的同一个对象，所以用 synchronized 修饰没有必要。
构造方法的语法格式如下：
class classname{
public classname(){} //默认无参构造方法
public classname([paramList]){} //定义构造方法，括号内为形参
}
注意：类的构造方法不是要求必须定义的。如果在类中没有定义任何一个构造方法，则 Java 会自动为该类生成一个默认的构造方法。默认的构造方法不包含任何参数，并且方法体为空。如果类中显式地定义了一个或多个构造方法，则 Java 不再提供默认构造方法。
三.ArrayList
ArrayList是一个可变长度数组，它实现了List接口，因此它也可以包含重复元素和Null元素，也可以任意的访问和修改元素，随着向 ArrayList 中不断添加元素，其容量也自动增长。不过ArrayList是非同步(同步的意思是如果多个线程同时访问一个实例，任何一个线程对实例做了修改之后，其他线程所访问到的实例应该是修改过的最新的实例)的，
我们经常使用List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); 来返回一个支持ArrayList的同步列表。
它有以下几个常用方法：
add(int index, E element) //将指定的元素插入此列表中的指定位置。
add(E e) //将指定的元素添加到此列表的尾部。
addAll(Collection<? extends E> c) //按照指定 collection 的迭代器所返回的元素顺序，将该 collection 中的所有元素添加到此列表的尾部。
addAll(int index, Collection<? extends E> c) //从指定的位置开始，将指定 collection 中的所有元素插入到此列表中。
clear() // 移除此列表中的所有元素。
set(int index, E element) // 用指定的元素替代此列表中指定位置上的元素。
get(int index) // 返回此列表中指定位置上的元素。
List被称为序列，用户可以对每个元素的插入位置进行精确的控制，也可以根据元素的索引访问元素。
这种实现主要是通过add(int index,E element)和get(int index)两个方法，序列还允许元素重复和空元素，对List元素的访问主要有两种方法：通过索引和迭代，可以通过set(int index,E element)来实现替代指定索引处的元素，List提供了特别的迭代器ListIterator，该迭代器除了可以访问List的元素以外还可以来插入和替换元素，可以通过List的ListIterator()方法来获取一个迭代器。
1.ArrayList核心源码
package java.util;
import java.util.function.Consumer;
import java.util.function.Predicate;
import java.util.function.UnaryOperator;
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
/**
* 默认初始容量大小
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/**
* 空数组（用于空实例）。
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//用于默认大小空实例的共享空数组实例。
//我们把它从EMPTY_ELEMENTDATA数组中区分出来，以知道在添加第一个元素时容量需要增加多少。
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/**
* 保存ArrayList数据的数组
*/
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
/**
* ArrayList 所包含的元素个数
*/
private int size;
/**
* 带初始容量参数的构造函数。（用户自己指定容量）
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
//创建initialCapacity大小的数组
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
//创建空数组
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
/**
*默认构造函数，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 为0.初始化为10，也就是说初始其实是空数组 当添加第一个元素的时候数组容量才变成10
*/
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
/**
* 构造一个包含指定集合的元素的列表，按照它们由集合的迭代器返回的顺序。
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
//
elementData = c.toArray();
//如果指定集合元素个数不为0
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray 可能返回的不是Object类型的数组所以加上下面的语句用于判断，
//这里用到了反射里面的getClass()方法
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// 用空数组代替
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}
/**
* 修改这个ArrayList实例的容量是列表的当前大小。 应用程序可以使用此操作来最小化ArrayList实例的存储。
*/
public void trimToSize() {
modCount++;
if (size < elementData.length) {
elementData = (size == 0)
? EMPTY_ELEMENTDATA
: Arrays.copyOf(elementData, size);
}
}
//下面是ArrayList的扩容机制
//ArrayList的扩容机制提高了性能，如果每次只扩充一个，
//那么频繁的插入会导致频繁的拷贝，降低性能，而ArrayList的扩容机制避免了这种情况。
/**
* 如有必要，增加此ArrayList实例的容量，以确保它至少能容纳元素的数量
* @param minCapacity 所需的最小容量
*/
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
// any size if not default element table
? 0
// larger than default for default empty table. It's already
// supposed to be at default size.
: DEFAULT_CAPACITY;
if (minCapacity > minExpand) {
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
}
//得到最小扩容量
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
// 获取默认的容量和传入参数的较大值
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
//判断是否需要扩容
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//调用grow方法进行扩容，调用此方法代表已经开始扩容了
grow(minCapacity);
}
/**
* 要分配的最大数组大小
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
/**
* ArrayList扩容的核心方法。
*/
private void grow(int minCapacity) {
// oldCapacity为旧容量，newCapacity为新容量
int oldCapacity = elementData.length;
//将oldCapacity 右移一位，其效果相当于oldCapacity /2，
//我们知道位运算的速度远远快于整除运算，整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍，
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//然后检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量，
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//再检查新容量是否超出了ArrayList所定义的最大容量，
//若超出了，则调用hugeCapacity()来比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE，
//如果minCapacity大于MAX_ARRAY_SIZE，则新容量则为Interger.MAX_VALUE，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE。
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);
}
//比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
/**
*返回此列表中的元素数。
*/
public int size() {
return size;
}
/**
* 如果此列表不包含元素，则返回 true 。
*/
public boolean isEmpty() {
//注意=和==的区别
return size == 0;
}
/**
* 如果此列表包含指定的元素，则返回true 。
*/
public boolean contains(Object o) {
//indexOf()方法：返回此列表中指定元素的首次出现的索引，如果此列表不包含此元素，则为-1
return indexOf(o) >= 0;
}
/**
*返回此列表中指定元素的首次出现的索引，如果此列表不包含此元素，则为-1
*/
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++)
//equals()方法比较
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
/**
* 返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引，如果此列表不包含元素，则返回-1。.
*/
public int lastIndexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (elementData[i]==null)
return i;
} else {
for (int i = size-1; i >= 0; i--)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
/**
* 返回此ArrayList实例的浅拷贝。 （元素本身不被复制。）
*/
public Object clone() {
try {
ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
//Arrays.copyOf功能是实现数组的复制，返回复制后的数组。参数是被复制的数组和复制的长度
v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
v.modCount = 0;
return v;
} catch (CloneNotSupportedException e) {
// 这不应该发生，因为我们是可以克隆的
throw new InternalError(e);
}
}
/**
*以正确的顺序（从第一个到最后一个元素）返回一个包含此列表中所有元素的数组。
*返回的数组将是“安全的”，因为该列表不保留对它的引用。 （换句话说，这个方法必须分配一个新的数组）。
*因此，调用者可以自由地修改返回的数组。 此方法充当基于阵列和基于集合的API之间的桥梁。
*/
public Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, size);
}
/**
* 以正确的顺序返回一个包含此列表中所有元素的数组（从第一个到最后一个元素）;
*返回的数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。 如果列表适合指定的数组，则返回其中。
*否则，将为指定数组的运行时类型和此列表的大小分配一个新数组。
*如果列表适用于指定的数组，其余空间（即数组的列表数量多于此元素），则紧跟在集合结束后的数组中的元素设置为null 。
*（这仅在调用者知道列表不包含任何空元素的情况下才能确定列表的长度。）
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
// 新建一个运行时类型的数组，但是ArrayList数组的内容
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
//调用System提供的arraycopy()方法实现数组之间的复制
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
// Positional Access Operations
@SuppressWarnings("unchecked")
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
}
/**
* 返回此列表中指定位置的元素。
*/
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
/**
* 用指定的元素替换此列表中指定位置的元素。
*/
public E set(int index, E element) {
//对index进行界限检查
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
//返回原来在这个位置的元素
return oldValue;
}
/**
* 将指定的元素追加到此列表的末尾。
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//这里看到ArrayList添加元素的实质就相当于为数组赋值
elementData[size++] = e;
return true;
}
/**
* 在此列表中的指定位置插入指定的元素。
*先调用 rangeCheckForAdd 对index进行界限检查；然后调用 ensureCapacityInternal 方法保证capacity足够大；
*再将从index开始之后的所有成员后移一个位置；将element插入index位置；最后size加1。
*/
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//arraycopy()这个实现数组之间复制的方法一定要看一下，下面就用到了arraycopy()方法实现数组自己复制自己
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
/**
* 删除该列表中指定位置的元素。 将任何后续元素移动到左侧（从其索引中减去一个元素）。
*/
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
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
//从列表中删除的元素
return oldValue;
}
/**
* 从列表中删除指定元素的第一个出现（如果存在）。 如果列表不包含该元素，则它不会更改。
*返回true，如果此列表包含指定的元素
*/
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}
/*
* Private remove method that skips bounds checking and does not
* return the value removed.
*/
private void fastRemove(int index) {
modCount++;
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
}
/**
* 从列表中删除所有元素。
*/
public void clear() {
modCount++;
// 把数组中所有的元素的值设为null
for (int i = 0; i < size; i++)
elementData[i] = null;
size = 0;
}
/**
* 按指定集合的Iterator返回的顺序将指定集合中的所有元素追加到此列表的末尾。
*/
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
/**
* 将指定集合中的所有元素插入到此列表中，从指定的位置开始。
*/
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
int numMoved = size - index;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
numMoved);
System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
/**
* 从此列表中删除所有索引为fromIndex （含）和toIndex之间的元素。
*将任何后续元素移动到左侧（减少其索引）。
*/
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
modCount++;
int numMoved = size - toIndex;
System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
numMoved);
// clear to let GC do its work
int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
for (int i = newSize; i < size; i++) {
elementData[i] = null;
}
size = newSize;
}
/**
* 检查给定的索引是否在范围内。
*/
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* add和addAll使用的rangeCheck的一个版本
*/
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index > size || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* 返回IndexOutOfBoundsException细节信息
*/
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
/**
* 从此列表中删除指定集合中包含的所有元素。
*/
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
Objects.requireNonNull(c);
//如果此列表被修改则返回true
return batchRemove(c, false);
}
/**
* 仅保留此列表中包含在指定集合中的元素。
*换句话说，从此列表中删除其中不包含在指定集合中的所有元素。
*/
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
Objects.requireNonNull(c);
return batchRemove(c, true);
}
/**
* 从列表中的指定位置开始，返回列表中的元素（按正确顺序）的列表迭代器。
*指定的索引表示初始调用将返回的第一个元素为next 。 初始调用previous将返回指定索引减1的元素。
*返回的列表迭代器是fail-fast 。
*/
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
return new ListItr(index);
}
/**
*返回列表中的列表迭代器（按适当的顺序）。
*返回的列表迭代器是fail-fast 。
*/
public ListIterator<E> listIterator() {
return new ListItr(0);
}
/**
*以正确的顺序返回该列表中的元素的迭代器。
*返回的迭代器是fail-fast 。
*/
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
2.ArrayList源码分析
System.arraycopy()和Arrays.copyOf()方法
通过上面源码我们发现这两个实现数组复制的方法被广泛使用而且很多地方都特别巧妙。比如下面add(int index, E element)方法就很巧妙的用到了arraycopy()方法让数组自己复制自己实现让index开始之后的所有成员后移一个位置:
/**
* 在此列表中的指定位置插入指定的元素。
*先调用 rangeCheckForAdd 对index进行界限检查；然后调用 ensureCapacityInternal 方法保证capacity足够大；
*再将从index开始之后的所有成员后移一个位置；将element插入index位置；最后size加1。
*/
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//arraycopy()方法实现数组自己复制自己
//elementData:源数组;index:源数组中的起始位置;elementData：目标数组；index + 1：目标数组中的起始位置； size - index：要复制的数组元素的数量；
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
又如toArray()方法中用到了copyOf()方法
/**
*以正确的顺序（从第一个到最后一个元素）返回一个包含此列表中所有元素的数组。
*返回的数组将是“安全的”，因为该列表不保留对它的引用。 （换句话说，这个方法必须分配一个新的数组）。
*因此，调用者可以自由地修改返回的数组。 此方法充当基于阵列和基于集合的API之间的桥梁。
*/
public Object[] toArray() {
//elementData：要复制的数组；size：要复制的长度
return Arrays.copyOf(elementData, size);
}
两者联系与区别
联系： 看两者源代码可以发现copyOf()内部调用了System.arraycopy()方法 区别：
- arraycopy()需要目标数组，将原数组拷贝到你自己定义的数组里，而且可以选择拷贝的起点和长度以及放入新数组中的位置
- copyOf()是系统自动在内部新建一个数组，并返回该数组。
ArrayList 核心扩容技术
//下面是ArrayList的扩容机制
//ArrayList的扩容机制提高了性能，如果每次只扩充一个，
//那么频繁的插入会导致频繁的拷贝，降低性能，而ArrayList的扩容机制避免了这种情况。
/**
* 如有必要，增加此ArrayList实例的容量，以确保它至少能容纳元素的数量
* @param minCapacity 所需的最小容量
*/
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
// any size if not default element table
? 0
// larger than default for default empty table. It's already
// supposed to be at default size.
: DEFAULT_CAPACITY;
if (minCapacity > minExpand) {
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
}
//得到最小扩容量
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
// 获取默认的容量和传入参数的较大值
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
//判断是否需要扩容,上面两个方法都要调用
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// 如果说minCapacity也就是所需的最小容量大于保存ArrayList数据的数组的长度的话，就需要调用grow(minCapacity)方法扩容。
//这个minCapacity到底为多少呢？举个例子在添加元素(add)方法中这个minCapacity的大小就为现在数组的长度加1
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//调用grow方法进行扩容，调用此方法代表已经开始扩容了
grow(minCapacity);
}
/**
* ArrayList扩容的核心方法。
*/
private void grow(int minCapacity) {
//elementData为保存ArrayList数据的数组
///elementData.length求数组长度elementData.size是求数组中的元素个数
// oldCapacity为旧容量，newCapacity为新容量
int oldCapacity = elementData.length;
//将oldCapacity 右移一位，其效果相当于oldCapacity /2，
//我们知道位运算的速度远远快于整除运算，整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍，
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//然后检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量，
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//再检查新容量是否超出了ArrayList所定义的最大容量，
//若超出了，则调用hugeCapacity()来比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE，
//如果minCapacity大于MAX_ARRAY_SIZE，则新容量则为Interger.MAX_VALUE，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE。
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);
}
扩容机制代码已经做了详细的解释。另外值得注意的是大家很容易忽略的一个运算符：移位运算符 简介：移位运算符就是在二进制的基础上对数字进行平移。按照平移的方向和填充数字的规则分为三种:<<(左移)、>>(带符号右移)和>>>(无符号右移)。 作用：对于大数据的2进制运算,位移运算符比那些普通运算符的运算要快很多,因为程序仅仅移动一下而已,不去计算,这样提高了效率,节省了资源 比如这里：int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 右移一位相当于除2，右移n位相当于除以 2 的 n 次方。这里 oldCapacity 明显右移了1位所以相当于oldCapacity /2。
另外需要注意的是：
- java 中的length 属性是针对数组说的,比如说你声明了一个数组,想知道这个数组的长度则用到了 length 这个属性.
- java 中的length()方法是针对字 符串String说的,如果想看这个字符串的长度则用到 length()这个方法.
- .java 中的size()方法是针对泛型集合说的,如果想看这个泛型有多少个元素,就调用此方法来查看!
内部类
(1)private class Itr implements Iterator<E>
(2)private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E>
(3)private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess
(4)static final class ArrayListSpliterator<E> implements Spliterator<E>
ArrayList有四个内部类，其中的Itr是实现了Iterator接口，同时重写了里面的hasNext()，next()，remove()等方法；其中的ListItr继承Itr，实现了ListIterator接口，同时重写了hasPrevious()，nextIndex()，previousIndex()，previous()，set(E e)，**add(E e)**等方法，所以这也可以看出了 **Iterator和ListIterator的区别:**ListIterator在Iterator的基础上增加了添加对象，修改对象，逆向遍历等方法，这些是Iterator不能实现的。
3.ArrayList经典Demo
package list;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class ArrayListDemo {
public static void main(String[] srgs){
ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
System.out.printf("Before add:arrayList.size() = %d\n",arrayList.size());
arrayList.add(1);
arrayList.add(3);
arrayList.add(5);
arrayList.add(7);
arrayList.add(9);
System.out.printf("After add:arrayList.size() = %d\n",arrayList.size());
System.out.println("Printing elements of arrayList");
// 三种遍历方式打印元素
// 第一种：通过迭代器遍历
System.out.print("通过迭代器遍历:");
Iterator<Integer> it = arrayList.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + " ");
}
System.out.println();
// 第二种：通过索引值遍历
System.out.print("通过索引值遍历:");
for(int i = 0; i < arrayList.size(); i++){
System.out.print(arrayList.get(i) + " ");
}
System.out.println();
// 第三种：for循环遍历
System.out.print("for循环遍历:");
for(Integer number : arrayList){
System.out.print(number + " ");
}
// toArray用法
// 第一种方式(最常用)
Integer[] integer = arrayList.toArray(new Integer[0]);
// 第二种方式(容易理解)
Integer[] integer1 = new Integer[arrayList.size()];
arrayList.toArray(integer1);
// 抛出异常，java不支持向下转型
//Integer[] integer2 = new Integer[arrayList.size()];
//integer2 = arrayList.toArray();
System.out.println();
// 在指定位置添加元素
arrayList.add(2,2);
// 删除指定位置上的元素
arrayList.remove(2);
// 删除指定元素
arrayList.remove((Object)3);
// 判断arrayList是否包含5
System.out.println("ArrayList contains 5 is: " + arrayList.contains(5));
// 清空ArrayList
arrayList.clear();
// 判断ArrayList是否为空
System.out.println("ArrayList is empty: " + arrayList.isEmpty());
}
}
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