java集合类源码解析(2)---ArrayList

时间：2021-08-07 17:00:03
本章介绍一种工作中及其常用的集合类ArrayList，ArrayList继承AbstractList实现了List&Collection接口的实现，是一种以数组为基础的数据结构，下面我们就具体分析一下ArrayList类中的属性与方法。

类变量&常量

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

transient Object[] elementData;

private int size;

DEFAULT_CAPACITY :初始默认容量10
elementData：list数据，因为transient关键字故不参与序列化
size：数组大小

构造器

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

一些比较重要的方法

public void trimToSize() {
    modCount++;
    if (size < elementData.length) {
        elementData = (size == 0)
          ? EMPTY_ELEMENTDATA
          : Arrays.copyOf(elementData, size);
    }
}

这个方法是将数组压缩，减少没必要的空间占用避免数组扩展以后浪费空间

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
        // supposed to be at default size.
        : DEFAULT_CAPACITY;

    if (minCapacity > minExpand) {
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;

    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

这几个方法是在add之前需要做的判断，判断数组容量是否足够，如果不够进行扩容(grow)操作

private void grow(int minCapacity) {
    // overflow-conscious code
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

这个就是扩容的方法了，新的数组容量是旧的数组容量的1.5倍，如果容量不足以装下数组需要容纳的最小元素数，则取最小元素数为数组新容量，当然也不能超过最大容量

为了数组的操作方便，ArrayList类内部增加了两个匿名类 Itr & ListItr
Itr主要实现了hasNext，next，remove等方法
ListItr 继承了Itr的同时额外实现了hasPrevious，nextIndex，previousIndex，previous，set，add等方法
增强了对数组的操作，看上去好像这数组就是个链表一样。。。= =

ArrayList并没有太多的知识点，在ArrayList使用最多的当属Arrays.copyOf 和System.arraycopy 两个方法，那么 这俩熊孩子有啥区别呢？

Q&A Arrays.copyOf VS System.arraycopy ?

如果看一下源码的话 就会发现，日？Arrays.copyOf不就用的System.arraycopy么？的确。
Array.copyOf与arraycopy的主要不同在于
copyOf将U类型数组转换为T类型数组，而且在内部new一个数组再调用arraycopy
arraycopy则是单纯的将两个object类型指针所指空间进行复制，没有其他保护性校验，异常大大的啊

嗯 以上基本上就是ArrayList的源码解析了，对于在Collection类中的一些方法，本文没有放出，日后再说吧~

to be continued
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