java8源码分析ArrayList

ArrayList类的声明

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

字段

//默认创建的容量大小private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;//空数组private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};//默认的空数组常量private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};//存放元素的数组transient Object[] elementData;//数组总的元素个数private int size;//数组的最大上限private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

主要方法介绍

构造函数

//无参的构造方法    public ArrayList() {        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;    }//定义了初始容量的构造方法    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);        }    }    //将提供的集合转成数组返回给elementData（返回若不是Object[]将调用Arrays.copyOf方法将其转为Object[]）    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.            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;        }    }

通过不同的参数，采用不同的构造方法来创建ArrayList。

add方法

//直接插入对象    public boolean add(E e) {    //保证有足够的空间来插入对象        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!    //插入对象        elementData[size++] = e;        return true;    }    public void add(int index, E element) {    //看传入的index值是否小于0或者超过size        rangeCheckForAdd(index);        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        //把elementData的index后的对象插入到index+1后，即从index开始的对象向后移一位        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,                         size - index);        //要插入的对象插入index位        elementData[index] = element;        //将size+1        size++;    }    private void rangeCheckForAdd(int index) {        if (index > size || index < 0)            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));    }    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {    //当ArrayList为空对象时        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);        }        ensureExplicitCapacity(minCapacity);    }    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {    //增加一次修改次数        modCount++;        // overflow-conscious code        //当需要的最小容量大于表单大小的时候        if (minCapacity - elementData.length > 0)        //扩容            grow(minCapacity);    }    private void grow(int minCapacity) {        // overflow-conscious code        //表单的长度        int oldCapacity = elementData.length;        //新的表单长度为老表单的1.5倍        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);        //若还是小于最小容量的话        if (newCapacity - minCapacity < 0)            newCapacity = minCapacity;         //新的表单长度大于最大容量的话        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:        //进行扩容，通过重新复制一遍表单来实现，消耗大        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);    }//看所需的最小容量是否比最大容量大，若比最大容量大则返回整型的最大值0x7fffffff，不然就返回0x7FFFFFF7    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {        if (minCapacity < 0) // overflow            throw new OutOfMemoryError();        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?            Integer.MAX_VALUE :            MAX_ARRAY_SIZE;    }

get方法

//通过下标来获取对象    public E get(int index) {        rangeCheck(index);        return elementData(index);    }    //检查获取的值是否超过了ArrayList的大小    private void rangeCheck(int index) {        if (index >= size)            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));    }        //获取对象     E elementData(int index) {        return (E) elementData[index];    }    

Set方法，比较简单就不解释了

    public E set(int index, E element) {        rangeCheck(index);        E oldValue = elementData(index);        elementData[index] = element;        return oldValue;    }    private void rangeCheck(int index) {        if (index >= size)            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));    }

//通过下标删除    public E remove(int index) {        rangeCheck(index);        modCount++;        E oldValue = elementData(index);        //从index到后的元素个数        int numMoved = size - index - 1;        if (numMoved > 0)        //将index+1后的所以元素前移一位            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                             numMoved);        //size-1然后将最后一位的对象置为空        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work        //返回一移除的元素        return oldValue;    }//通过对象删除//分为空和不空的情况，便利元素，然后移除    public boolean remove(Object o) {        if (o == null) {            for (int index = 0; index < size; index++)                if (elementData[index] == null) {                    fastRemove(index);                    return true;                }        } else {            for (int index = 0; index < size; index++)                if (o.equals(elementData[index])) {                    fastRemove(index);                    return true;                }        }        return false;    }//和与用下标删除的remove差不多。    private void fastRemove(int index) {        modCount++;        int numMoved = size - index - 1;        if (numMoved > 0)            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                             numMoved);        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work    }

indexOf方法

//通过遍历的方式，找到第一个元素的下标，然后返回下标    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;    } //通过反向遍历的方式，找到第一个元素的下标，实际是最后一个，然后返回下标     public int lastIndexOf(Object o) {        if (o == null) {            for (int i = size-1; i >= 0; i--)                if (elementData[i]==null)                    return i;        } else {            for (int i = size-1; i >= 0; i--)                if (o.equals(elementData[i]))                    return i;        }        return -1;    }

1.ArrayList不适合频繁插入和删除的场景，因为他每次删除都要通过复制表单的方法来进行，当数据量巨大的时候，这是一笔不小的开支。
2.ArrayList在容量不够用的时候就会进行扩容，每次扩容为1.5倍的前一次的大小。扩容的上限为 Integer.MAX_VALUE。
3.ArrayList是线程不安全的，因为各个方法没有使用synchronized来进行同步。
4.通过下标拿元素，速度快到可以忽略，为O(1).