ArrayList源码详尽解读（一）

最新推荐文章于 2022-03-16 20:27:29 发布

吴大大酱

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分类专栏： java 文章标签： java基础

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最近相对有一些空余的时间，重新看了一下JDK1.8 ArraryList的源码，写了这篇比较详细的分析，这里主要是对1.8源码做分析，与1.6 1.7 ArraryList源码不同的地方，准备单独写在后面进行比较，当然，有的地方可能还是会提到一下。

内容比较多，分成几个部分慢慢写吧。

从这个类的作者开始讲起吧。

ArrayList作者

Josh Block这个响当当的名字相信不少程序猿都知道，就算不知道，似乎也有种似曾相识的感觉。没错，《Effective Java》这本书正是出自Josh Block之手。关于这本书，一些牛逼的程序员说，哎呀，这本书早就过时了，我都懒得看，要是这样，我也没话说。这本书的中文翻译有的地方似乎不怎么好，个人建议能够读一读英文版的，有好处。我是觉得这本书写的非常不错的，有的地方也是实实在在用到了，当然，建议有一定开发经验之后再去读，效果更佳。

Neal Gafter，《Java Puzzlers》作者，这本书也是牛逼了，这本书里面...抱歉，没有看过。反正牛逼就对了，现在似乎在微软，看了他的homepage，似乎在搞 C# 和 VB.net，你们看，大佬们并不受语言约束，管你什么语言，撸起袖子就是干。

下面正儿八经的来看看代码实现吧

ArrayList继承类和实现的接口

ArrayList继承了AbstractList，这是一个抽象类，里面包含了一些实现好的通用方法和一些没有实现的抽象方法，这里希望大家去看一下整个java Collection的架构设计。再基础一点，看下接口，抽象类相关的知识，有时间我会写。

ArrayList实现了四个接口，RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这三个接口，这三个接口进去看一下，会发现这是三个空实现的接口，其实这三个接口的作用只是一个标记的作用。

实现了RandomAccess接口，表示用于标明实现该接口的List支持快速随机访问，主要目的是使算法能够在随机和顺序访问的list中表现的更加高效。看下面的一段代码，这里就根据是否实现了RandomAccess做了一个判断，不用我多说了吧。

Collections下的binarySearch方法

实现了Cloneable接口，表示可以进行浅克隆，浅克隆是指只负责克隆不可变类型的数据（比如基本数据类型、String类型），而不复制它所引用的对象，换言之，所有的对其他对象的引用都仍然指向原来的对象。具体做法是实现Cloneable接口，覆盖Object的clone()方法。这里关于这个接口，我查了一些资料，发现Josh Bloch本人也在一次Conversation里说过，由于早期时间不够的诸多原因，这是一个非常糟糕的设计，非常鸡肋，具体的内容参见http://www.artima.com/intv/bloch13.html（纯英文需翻墙),具体的设计糟糕在哪里这里不单独说明，并不影响我们阅读源码。

java.io.Serializable这个接口不想多说了，表示可以进行序列化功能，至于序列化是个什么东西，留给大家自行百度或者谷歌。

List<E> 是个泛型接口，里面定义了List列表的一些基本操作，非常好理解了。

下面看一下定义的一些字段。

ArrayList字段

第一个静态字段，serialVersionUID，这是序列化id，我就不多说了。

第二个静态字段，DEFAULT_CAPACITY，int类型，默认的容量，这里的容量和列表的大小是有区别的，容量表示能够存储多少内容，而列表的大小，也就是size 表示已经存储了多少数据。我们在初始化一个新的ArrayList的时候，可以指定容量，也可以不指定，使用默认的容量，如下图所示：

list使用默认容量和指定容量

第三个静态字段EMPTY_ELEMENTDATA，数组类型，表示空的数组，我们在初始化一个空的列表的时候，指向的都是这个空的数组，注意个空的数组是我们使用指定容量的构造方法时指向的，见上图中的第二个声明。

第四个静态字段DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，数组类型，默认的空的数组，这个就是当我们使用上图第一个构造方法时，指向的空数组。

第五个静态字段elementData，数组类型，这里就是ArrayList存储数据的地方，前面有一个transient的修饰符号，这个表示在序列化的时候，是不会序列化这个数组的,序列化这个东西还是简单说一下吧，我们程序运行的时候，所有的变量是存储在内存当中的，程序停止了，我们这些变量就被清空了，想要保存这些内存中的变量，我们就要从内存保存到磁盘中，这个时候的过程就叫做序列化，序列化后的内容就可以写进文件或者数据库，或者通过网络传输的方式传输到其他机器上去。那么为什么这个elementData字段在序列化的时候不需要序列化呢？其实也不是没有序列化，只是用了其他的方式对这个字段进行了序列化，因为我们知道，这个数组不一定都是存储满的，因为我们在初始化的时候会指定容量，或者使用默认的容量，存不满就会有很多空值，序列化这些空值是没有意义的，所以ArrayList提供了一个方法对这个字段进行序列化，见下图: