ArrayList源码解析

最新推荐文章于 2025-01-16 06:30:00 发布

weixin_43898463

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文章标签： java

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_43898463/article/details/114668460

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本文详细解析了ArrayList的源码，包括ArrayList的属性、构造函数、添加、移除、查询和更新元素的方法，以及fail-fast机制。ArrayList是基于数组实现的List接口实现类，线程不安全但查询和修改效率高。文章还介绍了ArrayList的迭代器和子列表操作，以及并发修改异常产生的原因和fail-fast机制。

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ArrayList源码解析

简介

特点：ArrayList是List接口的主要实现类，它存储有序的，可重复的数据。

优缺点：ArrayList线程不安全，但其查询、修改数据的效率高。

底层原理：ArrayList底层是基于数组来实现的。

Arraylist的继承与实现

ArrayList的类图（该图由Idea自动生成）

在这里插入图片描述
从上图可知，ArrayList继承了AbstractList，实现了Serializable、RandomAccess、Cloneable、List。

功能：

继承AbstractList类，实现了List接口。它是一个抽象类，实现了 List 的一些位置相关操作(比如 get,set,add,remove)，是第一个实现随机访问方法的集合类，但不支持添加和替换。
实现Cloneable接口，重写了函数clone()，可以被克隆。
实现RandomAccess接口，提供了随机访问功能。
实现了Serializable接口，因此，ArrayList支持序列化，可以将对象转换为可保持或可传输的过程。

源码解析

本文将从ArrayList使用的角度解析源码

ArrayList属性

在阅读源码前，我们需要先理解一些ArrayList属性代表的含义

	// 数组默认的初始容量为10
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

	// 空的Object数组
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {
   };

	// 空的Object数组，将其与上面的区分开来，EMPTY_ELEMENTDATA用于有参构造函数且参数为0时，而DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA用于无参构造函数。
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {
   };

	// 集合中存放数据的对象，ArrayList的核心
    transient Object[] elementData; 

	// 集合内数据的大小，size初始为0
    private int size;

	// modCount继承于AbstractList，用于记录数组的添加、删除操作次数

创建ArrayList对象

使用无参构造函数创建对象

ArrayList arr = new ArrayList();

在Idea中使用Ctrl+鼠标左键单击，可以进入ArrayList.java中查看源码。

// 可以看出，创建了一个elementData的长度为0的ArrayList对象
public ArrayList() {
     
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

使用有参构造函数创建对象，参数的类型为int。

// 创建一个长度为initialCapacity的elementData数组
public ArrayList(int initialCapacity) {
     
    // 如果初始容量长度大于0，则从新创建一个Object数组
    if (initialCapacity > 0) {
     
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    // 否则如果初始容量为0，则将EMPTY_ELEMENTDATA的地址赋给elementData。  
    } else if (initialCapacity == 0) {
     
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    } else {
     
    // 否则抛出异常    
        throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                           initialCapacity);
    }
}

使用有参构造函数创建对象，参数的类型为Collection。

// 使用这种方式创建ArrayList对象，会将Collection对象转为Object数组，然后将其拷贝给elementData数组
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
     
    // 将Collection对象转为数组
    Object[] a = c.toArray();
    // 将b数组的长度赋值给size，判断其是否不等于0
    if ((size = a.length) != 0) {
     
        if (c.getClass() == ArrayList.class) {
     
            // 将a的地址赋给elementData
            elementData =</

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