ArrayList JDK1.8源码

最新推荐文章于 2024-08-10 22:08:01 发布

baidu_26225693

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分类专栏： JDK源码

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public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>        
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

在这里插入图片描述
使用object数组存储数据

AbstractList:

1.接口中全都是抽象的方法，而抽象类中可以有抽象方法，还可以有具体的实现方法，正是利用了这一点，让AbstractList是实现接口中一些通用的方法。如ArrayList就继承这个AbstractList类，拿到一些通用的方法，然后自己在实现一些自己特有的方法，这样一来，让代码更简洁，就继承结构最底层的类中通用的方法都抽取出来，先一起实现了，减少重复代码。
2.ArrayList的父类AbstractList也实现了List接口，这其实是一个mistake，因为他写这代码的时候觉得这个会有用处，但是其实并没什么用，但因为没什么影响，就一直留到了现在。

RandomAccess

标记性接口，通过查看api文档，它的作用就是用来快速随机存取，有关效率的问题，在实现了该接口的话，那么使用普通的for循环来遍历，性能更高。
而没有实现该接口的话，使用Iterator来迭代，这样性能更高，例如linkedList

Cloneable

实现了该接口，就可以使用Object.Clone()方法了。

Serializable

实现该序列化接口，表明该对象可以被序列化，什么是序列化？简单的说，就是能够从对象变成字节流传输，然后还能从字节流变成原来的对象。
类使用.class字节码的形式进行传输即可。

     // 版本号，验证对象是否兼容，类似hash校验
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
    // ArrayList初始化容量
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    // 空对象数组
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    // 空对象数组
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    // 负责存储元素数组 ，transient不用对此项进行序列化
    transient Object[] elementData;
    // 实际元素大小，默认为0
    private int size;
    // 最大数组容量
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

ArrayList有三个构造方法：

初始化一下储存数据的容器，其实本质上就是一个数组，在其中就叫elementData。

无参构造方法　：指定一个空数组

public ArrayList() {    
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}

有参构造方法

1.指定list长度

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);    }}

2.传入collection集合

我有一个Collection由于这个Student继承了Person，那么根据这个构造方法，我就可以把这个Collection转换为ArrayList这就是这个构造方法的作用

public ArrayList(Collection<? extends E> 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;    }}

2.add函数

1）boolean add(E)；//

默认直接在末尾添加元素

public boolean add(E e) {    
ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!    
elementData[size++] = e;   
return true;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {    
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));}//减少参数的传输，面向对象思想

private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {    
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {        
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);    }   //返回10或者更大的那个数
return minCapacity;}

private void ensureExplicitCapacity(int 
minCapacity) {   
modCount++;    // 操作数++，在多线程判断是否操作过   
if (minCapacity - elementData.length > 0)    // 现在需要的长度与数组长度比较，如果打不够用需要增加数组长度。
grow(minCapacity);}

private void grow(int minCapacity) {    
// overflow-conscious code    
int oldCapacity = elementData.length;   //获取数组长度
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);    //先扩容到数组1.5左右  初始化4999，但是实际只有5000个元素，所以会浪费很多空间，对于list的优化就是初始化容器大小
if (newCapacity - minCapacity < 0)        
newCapacity = minCapacity;    //还不够就直接把当前需要长度赋值给他  如果初始值是1,1.5仍然小于2，所以需要判断所有情况
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);}//复制当前数组到新数组中去

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

private static int hugeCapacity(int 
minCapacity) {    
if (minCapacity < 0) // overflow        
throw new OutOfMemoryError();    
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?        
Integer.MAX_VALUE :        MAX_ARRAY_SIZE;}//如果真的太大了，连8都不节约了

2）void add(int，E)；

在特定位置添加元素，也就是插入元素

public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);//检查index也就是插入的位置是否合理。
        ensureCapacityInternal(size + 1);   //检查是否容量够用，不够需要扩容
        //这个方法就是用来在插入元素之后，要将index之后的元素都往后移一位，复制当前数组
        //public static void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest,int destPos,int length)
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);
        //在目标位置上存放元素
        elementData[index] = element;
        size++;//size增加1
    }

 private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index > size || index < 0)   //插入的位置肯定不能大于size 和小于0
            //如果是，就报这个越界异常
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

3.remove

1）remove(int)：通过删除指定位置上的元素

public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);//检查index的合理性

        modCount++;//这个作用很多，比如用来检测快速失败的一种标志。
        E oldValue = elementData(index);//通过索引直接找到该元素
        int numMoved = size - index - 1;//计算要移动的位数。
        if (numMoved > 0)//这个方法也已经解释过了，就是用来移动元素的。
         System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);
        //将--size上的位置赋值为null，让gc(垃圾回收机制)更快的回收它。
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        //返回删除的元素。
        return oldValue;
    }

2）remove(Object)：

这个方法可以看出来，arrayList是可以存放null值得。

fastRemobe(index)，使用这个方法来删除该元素，
//fastRemove(index)方法的内部跟remove(index)的实现几乎一样，这里最主要是知道arrayList可以存储null值
     public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);//remove的void版，其他都一样
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }

3）clear()：

将elementData中每个元素都赋值为null，等待垃圾回收将这个给回收掉，所以叫clear

public void clear() {
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }

4.其他方法

1.set()方法

public E set(int index, E element) {
        // 检验索引是否合法
        rangeCheck(index);
        // 旧值
        E oldValue = elementData(index);
        // 赋新值
        elementData[index] = element;
        // 返回旧值
        return oldValue;
    }

2.indexOf()方法

// 从首开始查找数组里面是否存在指定元素
    public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) { // 查找的元素为空
            for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个为空的元素，返回下标
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else { // 查找的元素不为空
            for (int i = 0; i < size; i++) // 遍历数组，找到第一个和指定元素相等的元素，返回下标
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        } 
        // 没有找到，返回空
        return -1;
    }

3.get()方法

public E get(int index) {
        // 检验索引是否合法        
        rangeCheck(index);
        return elementData(index);
    }

4.element函数

E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }