ArrayList源码详细解析

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分类专栏：源码解析文章标签： java python 算法

于 2024-04-17 15:38:13 首次发布

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本文详细分析了JavaArrayList类的源码，涉及成员变量、构造函数、add方法以及序列化处理。重点展示了ArrayList如何通过数组实现动态扩容，以优化添加、删除和随机访问性能，并讨论了transient关键字在序列化中的应用。

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ArrayList源码详细解析

1.成员变量的介绍

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
   
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; // 序列化版本号

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; // 默认初始容量

    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {
   }; // 空数组实例

    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {
   }; // 默认空数组实例
    
    transient Object[] elementData; // 实际存储元素的数组缓冲区

    private int size; // 列表的大小

这段代码是 ArrayList 类的声明部分，其中指定了类名、泛型类型 E，以及实现的接口（AbstractList、List、RandomAccess、Cloneable 和 Serializable）。它还包括了用于序列化的 serialVersionUID，以及默认容量和空元素数据数组的静态 final 变量。

在 Java 中，transient 关键字用于修饰类的成员变量，表示这些变量不会被序列化。当一个对象需要被序列化成字节流以便进行存储或传输时，transient 修饰的变量不会被包含在序列化的结果中。

在 ArrayList 的源码中，transient 修饰的 elementData 变量表示这个数组不会被默认的 Java 序列化机制所序列化。这是因为 ArrayList 在序列化时，并不需要将数组的所有内容都序列化，而只需要序列化其中存储的元素以及列表的其他状态信息，例如列表的大小。因此，为了提高序列化的效率并避免将不必要的数据写入序列化结果中，elementData 被标记为 transient。

另外，ArrayList 中的 elementData 数组在序列化时并不是直接写入输出流的，而是通过其他的序列化逻辑来处理。这意味着即使 elementData 被标记为 transient，ArrayList 仍然可以正确地进行序列化和反序列化，因为在序列化和反序列化过程中，ArrayList 类会提供自定义的序列化和反序列化逻辑来处理 elementData 数组。