Java集合源码之路-List分析(一)

List在java中是一个有序集合(Ordered collection),他提供了对每一个插入元素的细粒度控制,通过整型索引使用者可以访问其中的每一个元素。List允许插入其中的元素重复，也可以插入null类型的值，同时，List实现了很多集合Collection接口中没有的方法。诸如，iterator、add、remove、,
equals、hashCode。

1、基本的组织图



2、常见List实现的分析

a)ArrayList ,底层本质上是由数组实现元素的存储，源码中简单的定义了一个对象数组

private transient Object[] elementData;

备注: transient关键字 ArrayList的存储结构定义为transient，重写writeObject来实现自定义的序列化，优化了存 储。

源码中定义了一个整型变量记录实际有效元素的个数

private int size;

浏览ArrayList的源码,可以发现其中包括三个构造器，分别是:

public ArrayList() //无参构造器,默认初始化容量为10

public ArrayList(int initialCapacity) //提供了自定义容量的构造器

上边两个方法相当简单,仅仅是在判断入参合法后，new了一个对象数组.

public ArrayList(Collection<? extends E> c) //将指定的集合类型转换为ArrayList存储.

常用方法 add,remove,get,

add方法很简单,源码的实现如下

public boolean add(E e) {

ensureCapacityInternal(size + 1); // modCount加1,然后如果数组容量不足，增加容量

elementData[size++] = e; //在数组中添加元素

return true;

}

备注:modCount是在 AbstractList 中定义的，为全局变量,主要实现了ArrayList的fast-fail机制 参见fast-fail机制

add的变形版本，源码如下:

(1) 在list的指定位置插入元素

public void add(int index, E element) {

rangeCheckForAdd(index); //下标的合法性检查

ensureCapacityInternal(size + 1); // 检查数组容量是否充足

System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,

size - index); //将数组 elementData中的元素从指定索引处一次后移,当然这里 //size< elementData.length

elementData[index] = element;//实现插入操作

size++; //元素数量+1

}

(2) 在list的指定位置插入集合

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {

rangeCheckForAdd(index); // 下标的合法性检查

Object[] a = c.toArray(); //转换为数组

int numNew = a.length; //待插入数组长度

ensureCapacityInternal(size + numNew); //检查数组容量是否充足

int numMoved = size - index; //需要移动的元素数目

if (numMoved > 0)

System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,

numMoved); //将数组 elementData中的元素从指定索引处一次后移,当然这里 //size +
numMoved< elementData.length

System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew); //将元素填充到指定的位置序列

size += numNew; //元素数量增加

return numNew != 0;

}

自白:我本小虾,不想混沉度日,读写jdk源码以慰藉无所适从的灵魂,水平有限,如有失误,请诸位大神批评!