由ArrayList类的get()方法引出的问题

本文探讨了在Java中使用自定义ArrayList时,通过PrintWriter输出自定义对象的问题。具体分析了当对象未重写toString方法时,默认输出的是类名和对象的内存地址,而不是期望的属性值。

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一切源于写这玩意的过程

+get(index :int):E 方法的描述是:返回该列表指定下标的元素。
当a是一个自定义的ArrayList对象时

File outFile = new File("javaOutput.txt");
	try(PrintWriter output = new PrintWriter(outFile);){//写数据
for(int i = 0;i<a.size();i++) {
	output.println(a.get(i).getArea() + " ");
}
	}

输出
在这里插入图片描述
这是写入了下标位置元素的类名和内存地址(@后接8位16进制地址(为什么呢,汇编忘光了,有空再看看

改成a.get(i).getArea(),返回一个double值,就可以正常写入了。

如果只有output.println(a + " ");,则写入可变长数组a里面的所有元素的类名和地址[Rectangle@6f539caf, Circle@79fc0f2f, Rectangle@50040f0c, Circle@2dda6444, Cylinder@5e9f23b4, Cylinder@4783da3f]


原因:
println实际上调用了object 的ToString().。int、double那些已经重写好了可以直接输出,但如果在自定义类中不重写,那么会默认返回包含类名、地址的字符串。

<think>好的,我现在需要帮助用户了解Java ArrayList的源码解析。首先,用户的要求是用中文回答,结构清晰,并且需要引用站内的资料。用户还希望生成相关问题,所以最后要准备几个相关问题。 首先,我得回忆一下ArrayList的源码结构。ArrayList是基于数组实现的动态数组,允许自动扩容。关键的成员变量包括elementData数组,size记录元素数量,还有默认容量DEFAULT_CAPACITY。构造方法可能有空参构造和指定初始容量的构造,用户可能想了解构造时数组的初始化情况。 接下来是扩容机制,这是ArrayList的重点。当添加元素时,如果数组已满,会触发grow方法进行扩容。扩容通常是增加50%,比如从10到15。需要详细说明ensureCapacityInternal方法,计算minCapacity,然后比较是否需要扩容,接着执行grow方法。用户可能对具体的扩容步骤和计算方式感兴趣。 然后是常用方法的源码分析,比如add、get、remove。add方法涉及到检查容量,可能需要扩容,然后插入元素到指定位置。get方法相对简单,直接返回数组的对应索引,但要检查索引是否越界。remove方法需要将后面的元素前移,并置空最后一个元素以便GC回收。 迭代器部分,ArrayList的迭代器是fail-fast的,可能在并发修改时抛出异常。需要提到modCount的作用,以及迭代器中的expectedModCount如何检测并发修改。 接着,我需要查看用户提供的引用内容,看看是否有相关的资料可以引用。引用[1]是关于JavaBean的例子,引用[2]是关于配置的优先级,引用[3]是Servlet的介绍,引用[4]是学生管理系统的项目。看起来这些引用和ArrayList的源码解析关联不大,但可能在某些地方可以引用。例如,在讲解Servlet时提到过Java的应用,或者在项目中使用集合,但可能不太直接。如果无法自然引用,可能需要忽略,但用户要求引用,所以必须找到合适的地方。 例如,在提到ArrayList的应用场景时,可以引用用户提到的学生管理系统项目,说明ArrayList可能用于存储学生列表。例如:“在实际项目中,如学生管理系统,ArrayList常用于存储动态变化的数据集合[^4]。” 这样就可以自然地引用到用户提供的资料。 接下来组织内容结构。先概述ArrayList的基本概念,然后分模块解析源码:成员变量、构造方法、扩容机制、常用方法、迭代器。每个部分需要简洁明了,并适当插入代码示例,注意代码要用正确的格式,行内公式用$,独立公式用$$。例如,扩容时的容量计算可以用数学公式表示,比如新容量 = 旧容量 * 1.5。 在代码示例方面,可以展示add方法的伪代码或关键代码段,比如grow方法的实现。需要确保代码语法正确,比如使用Java代码块,用反引号包裹,并指定语言型。 最后生成相关问题,比如ArrayList和LinkedList的区别,如何避免并发修改异常,或者ArrayList在项目中的实际应用,这样能够引导用户进一步学习。 现在检查是否有遗漏的部分。比如线程安全性,ArrayList不是线程安全的,可以在注意事项中提到,或者由相关问题引出。另外,modCount的作用需要解释清楚,它在迭代器中用于检测结构变化。 总结,我需要确保每个部分都涵盖关键点,引用合适的资料,并且语言通顺,结构清晰。现在开始撰写正式的回答,按照用户要求的格式,先回答源码解析,再生成相关问题,并正确引用站内资料。</think>### Java ArrayList 源码解析 #### 1. 基本概念 ArrayList 是基于数组实现的动态列表,支持自动扩容和随机访问,是 Java 集合框架的核心之一。其底层依赖数组 `Object[] elementData` 存储元素,并通过 `size` 变量记录当前元素数量[^1]。 #### 2. 核心源码分析 ##### 2.1 成员变量 ```java transient Object[] elementData; // 存储元素的数组 private int size; // 实际元素数量 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; // 默认初始容量 ``` ##### 2.2 构造方法 - **无参构造**:初始化空数组,首次添加元素时扩容至默认容量 10。 ```java public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } ``` - **指定容量构造**:直接分配指定大小的数组。 ```java public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { this.elementData = new Object[initialCapacity]; } } ``` ##### 2.3 扩容机制 扩容通过 `grow()` 方法实现,公式为: $$新容量 = \max(旧容量 \times 1.5, 所需最小容量)$$ 示例代码: ```java private void grow(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 1.5 倍扩容 if (newCapacity < minCapacity) { newCapacity = minCapacity; } elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } ``` ##### 2.4 常用方法 - **`add(E e)`**: 1. 检查容量是否足够,不足则扩容。 2. 将元素插入数组末尾。 ```java public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); elementData[size++] = e; return true; } ``` - **`get(int index)`**: 直接通过索引访问数组元素,时间复杂度为 $O(1)$。 ```java public E get(int index) { rangeCheck(index); // 检查索引是否越界 return elementData(index); } ``` - **`remove(int index)`**: 1. 将后续元素前移一位。 2. 末尾元素置空以便垃圾回收。 ```java public E remove(int index) { E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) { System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); } elementData[--size] = null; // 帮助 GC return oldValue; } ``` ##### 2.5 迭代器 迭代器 `Itr` 实现了快速失败(fail-fast)机制,通过 `modCount` 检测并发修改: ```java private class Itr implements Iterator<E> { int expectedModCount = modCount; // 记录当前集合修改次数 public E next() { checkForComodification(); // 比较 expectedModCount 和 modCount // ... } } ``` #### 3. 注意事项 - **线程不安全**:多线程操作需手动同步或改用 `CopyOnWriteArrayList`。 - **缩容机制**:ArrayList 不会自动缩容,可通过 `trimToSize()` 手动释放多余空间。 - **应用场景**:适合读多写少场景,如学生管理系统中存储学生列表。
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