java集合类库学习记录———ArrayList

ArrayList类实现了AbstractList抽象类，说明了它是一种特殊的实现类（元素的值可以改变：set方法，并且可以修改集合的结构：add和remove方法）。

1.List 接口的大小可变数组的实现。实现了所有可选列表操作，并允许包括null 在内的所有元素。

2.每个 ArrayList 实例都有一个容量。该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。

看完源码感觉有4个地方应该注意下：1.构造函数 2.可变大小数组的实现  3.迭代器的实现

1.构造函数

   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_ELEMENTDATA;    }    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;        }    }

一共有3种构造函数：1.指定初始容量.2.用默认容量10的空数组来初始化。3.用另一个集合初始化。对于第二个空参构造器来说，构造了一个初始大小为10的空数组（这里只是一个标记，内部数组容量的大小在ensureCapacity函数里面判断）。总的来说，当传入构造器的初始容量为0或初始化集合中元素个数为0的话，将数组的引用指向一个共享的空数组。其他情况则创建一个合适长度的数组。

2.可变大小数组

    public boolean add(E e) {        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        elementData[size++] = e;        return true;    }

在add一类方法中，每当添加元素，首先会确认数组有没有足够的空间存放元素。

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

ensureCapacityInternal函数会比较数组是否为空参构造器构建的数组，是的话将默认数组大小10和现在需要的大小minCapacity取最大值，传入ensureExplicitCapacity方法。

   private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {        modCount++;        // overflow-conscious code        if (minCapacity - elementData.length > 0)            grow(minCapacity);    }

每次执行ensureExplicitCapacity方法，意味着数组的结构被改变，modCount的值增加1.modCount给ArrayList的迭代器使用的，在并发操作被修改时，提供快速失败行为，保证modCount在迭代期间不变，否则抛出ConcurrentModificationException异常。接着判断minCapacity是否大于当前ArrayList内部数组长度，大于的话调用grow方法对内部数组elementData扩容。

    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);    }

创建一个新的数组长度为1.5被旧数组长度与minCapacity的最大值。

而对应于改变数组结构的另一类方法remove，不用调用ensureCapacityInternal方法，直接修改modCount的值，并在原数组上用System.arraycopy方法删除该元素，不改变数组的大小：

    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; // clear to let GC do its work        return oldValue;    }

3.迭代器的实现

ArrayList中迭代器的实现和父类AbstractList中的实现类似，就不详细写了。区别在于ArrayList中没有使用其父类中必须实现的get()和size()方法。而是使用了效率更高的直接对数组进行操作。 还有要说明的是，子类的迭代器和父类的迭代器是相互独立的两个类，他们不存在覆盖关系。