JDK1.8源码(五)——java.util.ArrayList 类

最新推荐文章于 2022-10-10 18:13:06 发布

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最新推荐文章于 2022-10-10 18:13:06 发布 · 429 阅读

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本文详细探讨了JDK1.8中ArrayList类的实现，包括其定义、字段属性、构造函数、添加、删除、修改、查找元素的方法，以及遍历、SubList、size、isEmpty和trimToSize等操作。特别强调了ArrayList基于数组的实现，扩容机制以及在并发修改时的行为。

　　关于 JDK 的集合类的整体介绍可以看这张图，本篇博客我们不系统的介绍整个集合的构造，重点是介绍 ArrayList 类是如何实现的。

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1、ArrayList 定义

　　ArrayList 是一个用数组实现的集合，支持随机访问，元素有序且可以重复。

1 2	`public` `class` `ArrayList<E>` `extends` `AbstractList<E>` `implements` `List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable`

　　①、实现 RandomAccess 接口

　　这是一个标记接口，一般此标记接口用于 List 实现，以表明它们支持快速（通常是恒定时间）的随机访问。该接口的主要目的是允许通用算法改变其行为，以便在应用于随机或顺序访问列表时提供良好的性能。

　　比如在工具类 Collections(这个工具类后面会详细讲解)中，应用二分查找方法时判断是否实现了 RandomAccess 接口：

复制代码

1     int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {
2         if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)
3             return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
4         else
5             return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
6     }

复制代码

　　②、实现 Cloneable 接口

　　这个类是 java.lang.Cloneable，前面我们讲解深拷贝和浅拷贝的原理时，我们介绍了浅拷贝可以通过调用 Object.clone() 方法来实现，但是调用该方法的对象必须要实现 Cloneable 接口，否则会抛出 CloneNoSupportException异常。

　　Cloneable 和 RandomAccess 接口一样也是一个标记接口，接口内无任何方法体和常量的声明，也就是说如果想克隆对象，必须要实现 Cloneable 接口，表明该类是可以被克隆的。

　　③、实现 Serializable 接口

　　这个没什么好说的，也是标记接口，表示能被序列化。

　　④、实现 List 接口

　　这个接口是 List 类集合的上层接口，定义了实现该接口的类都必须要实现的一组方法，如下所示，下面我们会对这一系列方法的实现做详细介绍。

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2、字段属性

复制代码

        //集合的默认大小
        private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
        //空的数组实例
        private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
        //这也是一个空的数组实例，和EMPTY_ELEMENTDATA空数组相比是用于了解添加元素时数组膨胀多少
        private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
        //存储 ArrayList集合的元素，集合的长度即这个数组的长度
        //1、当 elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 时将会清空 ArrayList
        //2、当添加第一个元素时，elementData 长度会扩展为 DEFAULT_CAPACITY=10
        transient Object[] elementData;
        //表示集合的长度
        private int size;

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3、构造函数

1     public ArrayList() {
2         this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
3     }

　　此无参构造函数将创建一个 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 声明的数组，注意此时初始容量是0，而不是大家以为的 10。

　　注意：根据默认构造函数创建的集合，ArrayList list = new ArrayList();此时集合长度是0.

复制代码

    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)