Java集合：ArrayList使用详解及源码分析

1 使用方法

　　ArrayList是数组队列，可以实现容量的动态增长。ArrayList类继承了AbstractList抽象类并且实现了List、RandomAccess，Cloneable以及java.io.Serializable接口。
public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
AbstractList类继承了AbstractCollection类并实现了List接口。
　　实现RandomAccess接口使ArrayList拥有随机访问的能力，即通过下表索引访问数组元素。
　　实现Cloneable接口重写了接口定义的clone()方法，ArrayList可以使用clone()复制数组。
　　实现 java.io.Serializable接口使ArrayList支持序列化。

1.1 方法介绍

　　ArrayList提供了增加、删除、判空等操作，具体提供的方法如下：

// Collection中定义的APIboolean             add(E object)  //增加元素boolean             addAll(Collection<? extends E> collection) //复制另一个Collection中的所有元素void                clear() //清空数组boolean             contains(Object object) //判断数组中是否包含objectboolean             containsAll(Collection<?> collection) //判断另一个数组是否是这个数组的子集boolean             equals(Object object) //判断元素是否相等int                 hashCode() //获取hash codeboolean             isEmpty() //判空Iterator<E>         iterator() //迭代器boolean             remove(Object object) //删除元素boolean             removeAll(Collection<?> collection)  //删除collection包含的元素boolean             retainAll(Collection<?> collection) //保留collection包含的元素int                 size() //获取数组大小<T> T[]             toArray(T[] array)  //转换成T类型的数组Object[]            toArray() //转换成Object类型的数组// AbstractCollection中定义的APIvoid                add(int location, E object) //指定位置增加元素boolean             addAll(int location, Collection<? extends E> collection) //指定位置开始增加多个元素E                   get(int location) //获取location位置的元素int                 indexOf(Object object) //获取object首次出现的位置int                 lastIndexOf(Object object) //获取object最后一次出现的位置ListIterator<E>     listIterator(int location) //迭代器，从location起始ListIterator<E>     listIterator() //迭代器E                   remove(int location) //删除location位置的元素E                   set(int location, E object) //重置location位置的元素为objectList<E>             subList(int start, int end) //获取[start, end)之间的元素// ArrayList新增的APIObject               clone() //复制元素void                 ensureCapacity(int minimumCapacity) //最低容量void                 trimToSize() //修剪数组大小为当前元素个数void                 removeRange(int fromIndex, int toIndex) //删除[fromIndex, toIndex)之间的元素

1.2 使用示例

package com;import java.util.ArrayList;import java.util.Iterator;import java.util.List;public class Main {    public static void main(String[] args) {   // write your code here        List list = new ArrayList<>(20); //申请一个初始容量为20的ArrayList        String element; //要填充的元素        for (int i = 0; i < 10; i++) {            element = "num-" + i;            list.add(element); // 填充list        }        list.add(10, "num-10"); //在指定位置增加元素        //使用Iterator遍历list        for (Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext();) {            System.out.print(iter.next() + " ");        }        System.out.println(" ");        System.out.println("The second element is: " + list.get(1)); //获取第2个元素        System.out.println("array size is: " + list.size()); //获取list大小        System.out.println("is array list contains num-15:" + list.contains("num-15")); //判断list是否含有num-15        list.set(2,"num-3-1"); //将第三个元素设置为num-3-1        String[] arr = (String[])list.toArray(new String[0]); //将ArrayList转换为数组        for (String str:arr) { //遍历数组            System.out.print(str + " ");        }    }}

　　运行结果如下：

num-0 num-1 num-2 num-3 num-4 num-5 num-6 num-7 num-8 num-9 num-10The second element is: num-1array size is: 11is array list contains num-15:falsenum-0 num-1 num-3-1 num-3 num-4 num-5 num-6 num-7 num-8 num-9 num-10

2 源码分析

2.1构造函数

　　ArrayList有三个构造函数，提供三种创建ArrayList实例的方法。

/** * 获取一个初始长度为initialCapacity的空ArrayList * @param initialCapacity */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);    }}/** * 返回一个空ArrayList */public ArrayList() {    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}/** * 返回一个用ArrayList,并且用集合c进行初始化 * @param c */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;    }}

2.2 add方法

/** * 增加元素 * @param e * @return */public boolean add(E e) {    ensureCapacityInternal(size + 1);  // 确定ArrayList长度    elementData[size++] = e; //向数组中增加元素    return true;}

2.3 remove方法

/** * 删除元素 * @param index * @return */public E remove(int index) {    rangeCheck(index); //检查下标是否合法    modCount++;    E oldValue = elementData(index); //获取删除的元素    int numMoved = size - index - 1;    if (numMoved > 0) //移动元素        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                numMoved);    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work    return oldValue;}

2.4 toArray方法

　　toArray有两个重载方法，一个不带参数返回Object数字，另一个带参数，返回任意类型的数组。

/** * 返回Object对象的数组 * @return */public Object[] toArray() {    return Arrays.copyOf(elementData, size);}/** * 返回任意对象类型的数组 * @param a * @param <T> * @return */public <T> T[] toArray(T[] a) {    if (a.length < size) //传入数组大小小于size时,直接返回一个新数组        // Make a new array of a's runtime type, but my contents:        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); //传入数组大小大于size,将ArrayList中的内容复制到数组中    if (a.length > size)        a[size] = null;    return a;}

参考：

[1] http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3308556.html
[2] http://blog.chinaunix.net/uid-29702073-id-4334609.html
[3]http://www.cnblogs.com/hzmark/archive/2012/12/20/ArrayList.html