Java ArrayList源码分析

ArrayList概述

　　　ArrayList是List接口最常用的实现类，底层由数组实现，可存入null值，每个ＡrrayList都有一个容量(capacity)属性，初始值是10,表示底层数组的存储空间，容器内当前元素个数大于数组存储容量时，ArrayList会自动完成容量扩增，因此我们在向ArrayList中添加元素时无需考虑容量，容器内部已经帮我们完成了容量扩容过程。

　　


　　ArrayList具有public ArrayList() ；public ArrayList(int initialCapacity)；public ArrayList(Collection<? extends E> c)三个构造器，创建ArrayList时可以指定容量或选择用其他Collection为当前ArrayList赋值（底层采用数组复制的方式实现）或采用无参构造器创建默认容量的数组，size小于当前元素个数时，将自动完成容量扩充。

常用方法剖析

　add方法　

//添加元素至数组尾部
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1);  // 容量自增
elementData[size++] = e;
return true;
}
//添加元素至制定位置(index)
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);//检查容量
ensureCapacityInternal(size + 1);  // 容量自增
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);//从index+1元素向后移动
elementData[index] = element;//为新添加元素赋值
size++;
}
//插入复杂度与位置与移动元素个数有关，此方法具有线性的时间复杂度

　addAll方法

//添加多个元素至数组尾部
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();//待添加集合转化为对象数组
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew);  // 扩充容量
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);//数组复制
size += numNew;
return numNew != 0;
}
//从指定位置添加多个元素
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew);  // 扩充容量
int numMoved = size - index;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,numMoved);//数组复制
System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
//添加过程不光与元素个数有关与待添加位置也有关

　reomve方法

//从指定为主删除元素并返回待删除元素
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);//检查数组
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);//数组向前移动
elementData[--size] = null; // 为GC方便回收,将末尾置为null
return oldValue;
}
//删除原数组中与目标对象相同的元素
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (elementData[index] == null) {
fastRemove(index);
return true;
}
} else {
for (int index = 0; index < size; index++)
if (o.equals(elementData[index])) {
fastRemove(index);
return true;
}
}
return false;
}

　 set/get方法

//为指定位置元素赋值
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);//检查数组状态
E oldValue = elementData(index);//检查为否出现数组下标越界异常
elementData[index] = element;//用新值替换原元素值
return oldValue;//返回原元素值
}
//获取某一元素的值
public E get(int index) {
rangeCheck(index);//检查为否出现数组下标越界异常
return elementData(index);//返回索引位置的元素值
}

　　 grow方法(实现自动容量扩充)

private void grow(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;//原容量
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//扩充为原容量１.5倍
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//数组元素复制
}