数据结构Collection-----ArrayList源码解析

Collection是最基本的集合接口

接口中定义的所有方法：

public boolean add(E object);public boolean addAll(Collection<? extends E> collection);public void clear();public boolean contains(Object object);public boolean containsAll(Collection<?> collection);public boolean equals(Object object);public int hashCode();public boolean isEmpty();public Iterator<E>iterator();public boolean remove(Object object);public boolean removeAll(Collection<?> collection);public boolean retainAll(Collection<?> collection);public int size();public Object[] toArray();public <T> T[] toArray(T[] array);

继承关系

ArrayList：重要的成员变量以及构造方法

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements Cloneable, Serializable, RandomAccess{    //Google工程师关于一个容量调优参数（关系到扩容）    private static final int MIN_CAPACITY_INCREMENT = 12;    //反序列化的数组集合，也是我们arrayList使用的底层实现    transient Object[] array;    //集合元素数量    int size;    //我们常用的构造方法，默认就是一个Empty集合    public ArrayList() {        //一个长度为0的数组        array = EmptyArray.OBJECT;    }}

• 增加

@Override public boolean add(E object) {    //使用局部变量操作集合，处于安全性考虑，不在array变量上进行操作    Object[] a = array;     int s = size;    //该if条件说明，元素数量和数组长度相等，这表示需要对于数组进行扩容    if (s == a.length) {         //扩容采用三目运算符进行，这里就使用掉了前文说过的容量调优参数MIN_CAPACITY_INCREMENT        Object[] newArray = new Object[s +                (s < (MIN_CAPACITY_INCREMENT / 2) ?                 MIN_CAPACITY_INCREMENT : s >> 1)];        //native的copy方法复制一个新的数组        System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s);        array = a = newArray;    }    //将数据添加到数组中    a[s] = object;    //集合元素数量+1    size = s + 1;    //计数器+1    modCount++;    return true;}@Override public void add(int index, E object) {    Object[] a = array;    int s = size;    if (index > s || index < 0) {        throwIndexOutOfBoundsException(index, s);    }    if (s < a.length) {        System.arraycopy(a, index, a, index + 1, s - index);    } else {        // assert s == a.length;        Object[] newArray = new Object[newCapacity(s)];        System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, index);        System.arraycopy(a, index, newArray, index + 1, s - index);        array = a = newArray;    }    a[index] = object;    size = s + 1;    modCount++;}

上面这两幅图我们通过构造和add方法相信都能很好的理解

• 删除

@Override public E remove(int index) {    Object[] a = array;    int s = size;    //如果index超出元素数量抛出异常    if (index >= s) {        throwIndexOutOfBoundsException(index, s);    }    @SuppressWarnings("unchecked") E result = (E) a[index];    System.arraycopy(a, index + 1, a, index, --s - index);    a[s] = null;  // Prevent memory leak直接将对象置空    //将--后的s赋值给size，变更数组长度    size = s;    //计数器++    modCount++;    return result;}

• 修改

@Override public E set(int index, E object) {    Object[] a = array;    if (index >= size) {        throwIndexOutOfBoundsException(index, size);    }    @SuppressWarnings("unchecked") E result = (E) a[index];    //直接替换成传入的object就好了    a[index] = object;    return result;}

• 查找

@SuppressWarnings("unchecked") @Override public E get(int index) {    if (index >= size) {        throwIndexOutOfBoundsException(index, size);    }    //这个就比较简单了，就是直接根据index返回元素    return (E) array[index];}

小贴士：想必大家都听说过，ArrayList插入删除慢，查找访问快，同过源码我们发现在使用add(int index, E object)；函数插入的时候需要调用native的arrayCopy方法来创建新的数组，所以效率自然就低了，而访问的时候直接获取对象就可以。这也就是原因所在。