ArrayList源码分析（基于JDK11）

ArrayList源码分析（基于JDK11）

类字段

	private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  //初始容量
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];  //空数组
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];
    transient Object[] elementData;  //存储数组，根据需要进行初始化
    private int size;  //存储元素的数量
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = 2147483639;  //最大容量，此时接近于2的32次方，可再次扩容到2的32次方减一

ArrayList的类字段中定义了序列化ID、初始容量、最大容量、元素存储数组、元素数量等信息。从类字段中可以分析出，ArrayList的底层使用的是Object数组来存储元素，至于他的数组长度的可变性则是在该类中自己实现的逻辑。初始容量为10，最大容量为接近于2的32次方，当超过这个后，最大容量扩大到2的32次方。

构造函数

1、无参构造函数

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

无参构造函数只是将存储元素的数组初始化为默认的空元素数组，此时的数组的容量为零。此时的数组容量并不是默认的数组容量10，而是在第一个元素add时才扩容为10的。
2、有参构造函数

• 自定义初始容量

	public ArrayList(int initialCapacity) {
   
        if (initialCapacity > 0) {
   
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else {
   
            if (initialCapacity != 0) {
   
                throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
            }

            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }

    }

拥有一个参数，就是初始化容量，为int值。当该值大于零时，数组初始化为该容量大小的数组，当该值小于零是，抛出非法参数异常，当该值为零时，初始化为空数组。

• 使用集合进行初始化

	public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
   
        Object[] a = c.toArray();
        if ((this.size = a.length) != 0) {
   
            if (c.getClass() == ArrayList.class) {
   
                this.elementData = a;
            } else {
   
                this.elementData = Arrays.copyOf(a, this.size, Object[].class);
            }
        } else {
   
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }

    }

构造一个指定集合的列表，Collection作为参数传入。首先将该Collection存储的元素转化为Object数组，如果该数组的长度为零，则将ArrayList初始化为空数组。如果该数组长度不为零，分两种情况，第一种情况是传入的集合就是ArrayList类型的，则直降将elementData数组初始化为转化后的数组。如果不是ArrayList类型的，则将其拷贝为一个新数组用来初始化elementData。
Arrays.copyOf方法是浅拷贝，存储的对象是一样的，只是生成了新的引用，指向的还是原来的对象（打印拷贝前后对象的地址进行对比，发现地址一样）。

常用方法

1、添加元素和扩容

• 添加元素

	public boolean add(E e) {
   
        ++this.modCount;  //修改次数加一
        this.add(e, this.elementData, this.size); //调用的是一个重载的方法
        return true;
    }
//上面的add调用的是该方法
	private void add(E e, Object[] elementData, int s) {
   
        if (s == elementData.length) {
     //如果长度已经达到最大，则扩充长度
            elementData = this.grow();
        }
        elementData[s] = e;   //否则直接将元素添加到数组中，并将size加一
        this.size = s + 1;
    }
//将元素添加到指定位置
	public void add(int index, E element) {
   
        this.rangeCheckForAdd(index);  //index范围检查，超出则抛出异常
        ++this.modCount;  //修改加一
        int s;
        Object[] elementData;
        if ((s = this.size) == (elementData = this.elementData).length) {
     //达到数组容量则扩容
            elementData = this.grow();
        }

        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, s - index);  //元素后移
        elementData[index] = element;  //添加元素
        this.size = s + 1;  //size加一
    }

public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length