jdk1.8.0

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1.1ArrayList简介

ArrayList 是一个数组队列，相当于 动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。但是ArrayList不是线程安全,在多线程情况建议使用Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>());

1.2类图

1.3成员变量分析

//默认初始容量 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //被用于空实例的共享空数组实例 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //被用于默认大小的空实例的共享数组实例。其与EMPTY_ELEMENTDATA的区别是：当我们向数组中添加第一个元素时，知道数组该扩充多少。 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /** * Object[]类型的数组，保存了添加到ArrayList中的元素。ArrayList的容量是该Object[]类型数组的长度 * 当第一个元素被添加时，任何空ArrayList中的elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA将会被 * 扩充到DEFAULT_CAPACITY（默认容量）。 */ transient Object[] elementData; //非private是为了方便嵌套类的访问 // ArrayList的大小（指其所含的元素个数） private int size;

1.4构造方法

//指定初始化容量 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); } } //默认构造器,容量为10 public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } //通过传入集合构造ArrayList,这里采用的快速复制方式. public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { // replace with empty array.替代为空数组 this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } }

1.5容量相关

//将容器的容量改变为实际长度.同样采用的是复制. public void trimToSize() { //这里的modeCount是从父类继承过来的,作用是:在使用迭代器遍历的时候，用来检查列表中的元素是否发生结构性变化（列表元素数量发生改变）了，主要在多线程环境下需要使用，防止一个线程正在迭代遍历，另一个线程修改了这个列表的结构。 modCount++; if (size < elementData.length) { elementData = (size == 0) ? EMPTY_ELEMENTDATA : Arrays.copyOf(elementData, size); } } //手动增加容器的容量,确保至少不小于实际的容量大小,当ArrayList不处于默认状态时，才可能扩展大小为小于DEFAULT_CAPACITY的容量；外部使用 public void ensureCapacity(int minCapacity) { int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) // any size if not default element table ? 0 // larger than default for default empty table. It's already // : DEFAULT_CAPACITY; //确保至少不小于实际的容量大小 if (minCapacity > minExpand) { ensureExplicitCapacity(minCapacity); } } //手动增加容器的容量,确保至少不小于实际的容量大小,内部使用 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } ensureExplicitCapacity(minCapacity); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } // 最大容量数,超出会抛出oom private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //实际的容量扩充方法 private void grow(int minCapacity) { // 当前容量大小 int oldCapacity = elementData.length; //拓展后容量大小,为当前容量的1.5倍,采用`>>`是效率最高的方式. int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //这里是校验newCapacity参数 newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 将原先数据复制到新的数组空间 elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; }

1.6常用方法

//容器的拷贝,实际上底层的复制实现还是采用System.arraycopy本地方法 public Object clone() { try { ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone(); v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); v.modCount = 0; return v; } catch (CloneNotSupportedException e) { // this shouldn't happen, since we are Cloneable throw new InternalError(e); } } //得到对象第一次出现的位置,同理要得到最后一次出现的位置只需要将循环反过来就可以了. public int indexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = 0; i < size; i++) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = 0; i < size; i++) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return -1; } //在容器的末尾处添加对象 public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } //指定位置添加对象 public void add(int index, E element) { //校验参数 rangeCheckForAdd(index); //确保容量足够 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //将index之后的数据往后移动一位 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); elementData[index] = element; size++; } //移除指定位置的对象 public E remove(int index) { rangeCheck(index); modCount++; E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // 清空引用,防止内存泄露 return oldValue; } //清空容器 public void clear() { modCount++; for (int i = 0; i < size; i++) elementData[i] = null;// 清空引用,防止内存泄露 size = 0; } //从制定位置开始添加 集合对象 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { rangeCheckForAdd(index); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount int numMoved = size - index; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved); System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew); size += numNew; return numNew != 0; }

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