【java集合】ArrayList源码分析

ArrayList是一种基于数组实现的集合类，也是平常经常使用到的集合。其特性归纳如下：

特性 值 是否顺序存储 顺序 是否可重复存储 可以 是否可存储null 可以 是否线程安全 非线程安全

ArrayList的属性

首先列举一下ArrayList主要属性，方便大家理解和本文的说明：

属性 说明 elementData ArrayList是基于数组实现的，这就是ArrayList用于存储 size 存储元素的总数 threshold 临界值，当元素数量大于thresholdthreshold，会进行扩容操作

新建一个ArrayList

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

    public ArrayList() {        super();        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;    }

和HashMap一样，在新建ArrzyList时可以选择是否指定容量，同样建议在可以的情况下，尽量指定一个容量，有利于提高效率。

add方法

先看一下

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

作用是添加一个元素到列表的最后面，先看一下第一行代码：

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

在容量不够的情况下，对存放元素的数组进行扩容，每次新增一个长度。因为数组的长度是固定的，所以使用 Arrays.copyOf，新建一个长度是目前1.5倍的数组，并且复制原数组的数据。

ArrayList可以在指定的索引位置，添加元素：

    public void add(int index, E element) {        rangeCheckForAdd(index);        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,                         size - index);        elementData[index] = element;        size++;    }

先判断指定的索引是否有越界，和add(E element)还不一样的地方是第4行，还需要对于index之后的元素都复制到index+1的位置。

get方法

get方法很简单，先判断指定的索引是否有越界，在直接返回指定索引的数据。因此ArrzyList的get方法时间复杂度是1，效率很高。

    public E get(int index) {        rangeCheck(index);        return elementData(index);    }

set方法

也很简单，取出之前的元素，设置新的元素，时间复杂度也是1。

    public E set(int index, E element) {        rangeCheck(index);        E oldValue = elementData(index);        elementData[index] = element;        return oldValue;    }

remove方法

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;    }

也是使用了上面提高的数组复制，把index之后的所有元素，复制到index-1，相当于向前挪了一位。

总结

1.ArrayList是基于数组实现的一个集合类
2.ArrayList的get，set，add(Element,e)的效率都很高，时间复杂为O(1)
3.ArrayList的remove,add(int index, E element),时间复杂为O(n)。如果有大量的这2个的操作，可以使用LinkedList
4.ArrayList是非线程安全的