ArrayList源码阅读

导读

ArrayList可以看成是动态数组，初始化时，如果没有分配空间，则默认为10。每次进行添加新元素时，会对该数组的剩余空间进行判断，如果不够了则会在原基础上增加3/2+1个空间。删除元素时，是先获取要删除元素的位置，然后把该位置后面的元素向前移动一位，并把数组的最后一位赋值为null。删除和新增元素用的都是native方法System.arrayCopy()。

看一下平时主要使用的一些方法。

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

  public ArrayList()
  {
    this(10);
  }

  public ArrayList(Collection<? extends E> paramCollection)
  {
    this.elementData = paramCollection.toArray();
    this.size = this.elementData.length;
    if (this.elementData.getClass() == [Ljava.lang.Object.class)
      return;
    this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, this.size, [Ljava.lang.Object.class);
  }

在ArrayList源码中，头三个方法ArrayList()均是初始化一个list的。从头两个方法可以看出，初始化ArrayList的时候,会创建一个Object数组，数组的大小可以是自己设定的一个值，也可以是系统默认分配的10。如果一开始传入一个list的话，则会复制该list的参数到新初始化的ArrayList中。

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public void trimToSize()
{
  this.modCount += 1;
  int i = this.elementData.length;
  if (this.size >= i)
    return;
  this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, this.size);
}

该方法是把list里的数组长度调整到原设定的长度（类中有设定了一个size来专门表示list的长度，list的size()方法返回的也正是这个size）因为每次空间不够用时，都会扩增3/2的空间，所以list的长度和真正数组的长度是不一定相等的，参照下面方法。

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public void ensureCapacity(int paramInt)
 {
   this.modCount += 1;
   int i = this.elementData.length;
   if (paramInt <= i)
     return;
   Object[] arrayOfObject = this.elementData;
   int j = i * 3 / 2 + 1;
   if (j < paramInt)
     j = paramInt;
   this.elementData = Arrays.copyOf(this.elementData, j);
 }

这个方法在给list添加新元素的时候会先执行，主要是判断当前list长度是否够用，如果不够，会新建一个数组，该数组的空间会在原数组空间基础上增加3/2倍，并把原数组的元素全部复制到新建的数组中。

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public int size()
{
  return this.size;
}

public boolean isEmpty()
{
  return this.size == 0;
}

这两个方法很好理解，获取list的长度和判断list是否为空。

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public boolean contains(Object paramObject)
  {
    return indexOf(paramObject) >= 0;
  }

  public int indexOf(Object paramObject)
  {
    int i;
    if (paramObject == null)
      for (i = 0; i < this.size; ++i)
        if (this.elementData[i] == null)
          return i;
    else
      for (i = 0; i < this.size; ++i)
        if (paramObject.equals(this.elementData[i]))
          return i;
    return -1;
  }

上面的方法是用于判断list中是否包含某个元素的，在indexOf()
中只要检测到有一个元素是符合条件的，则返回该元素的位置。

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public int lastIndexOf(Object paramObject)
{
  int i;
  if (paramObject == null)
    for (i = this.size - 1; i >= 0; --i)
      if (this.elementData[i] == null)
        return i;
  else
    for (i = this.size - 1; i >= 0; --i)
      if (paramObject.equals(this.elementData[i]))
        return i;
  return -1;
}

该方法用于获取一个元素在list中最后位置，它是从数组的最后一个元素开始做比对的，所以，不管这个数组中有几个相同的元素，都只会获取到最后一个相同的元素，并返回它的位置。

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 private void RangeCheck(int paramInt)
 {
   if (paramInt < this.size)
     return;
   throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + paramInt + ", Size: " + this.size);
 }
public E get(int paramInt)
 {
   RangeCheck(paramInt);
   return this.elementData[paramInt];
 }

 public E set(int paramInt, E paramE)
 {
   RangeCheck(paramInt);
   Object localObject = this.elementData[paramInt];
   this.elementData[paramInt] = paramE;
   return localObject;
 }

get方法获取某个位置的元素，set方法会修改某个位置的参数，并返回原参数。其中的RangeCheck()方法是用于判断该位置是否在list长度范围内的。

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public boolean add(E paramE)
{
  ensureCapacity(this.size + 1);
  this.elementData[(this.size++)] = paramE;
  return true;
}

public void add(int paramInt, E paramE)
{
  if ((paramInt > this.size) || (paramInt < 0))
    throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + paramInt + ", Size: " + this.size);
  ensureCapacity(this.size + 1);
  System.arraycopy(this.elementData, paramInt, this.elementData, paramInt + 1, this.size - paramInt);
  this.elementData[paramInt] = paramE;
  this.size += 1;
}

add方法，用过list的应该都很熟悉了，如果有传入具体要放置的位置，则多了对原数组的位置移动操作；没有的话，则在数组的末尾加入该元素。

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public E remove(int paramInt)
{
  RangeCheck(paramInt);
  this.modCount += 1;
  Object localObject = this.elementData[paramInt];
  int i = this.size - paramInt - 1;
  if (i > 0)
    System.arraycopy(this.elementData, paramInt + 1, this.elementData, paramInt, i);
  this.elementData[(--this.size)] = null;
  return localObject;
}

public boolean remove(Object paramObject)
{
  int i;
  if (paramObject == null)
    for (i = 0; i < this.size; ++i)
    {
      if (this.elementData[i] != null)
        continue;
      fastRemove(i);
      return true;
    }
  else
    for (i = 0; i < this.size; ++i)
    {
      if (!paramObject.equals(this.elementData[i]))
        continue;
      fastRemove(i);
      return true;
    }
  return false;
}

private void fastRemove(int paramInt)
{
  this.modCount += 1;
  int i = this.size - paramInt - 1;
  if (i > 0)
    System.arraycopy(this.elementData, paramInt + 1, this.elementData, paramInt, i);
  this.elementData[(--this.size)] = null;
}

arrayCopy方法如下

public static void arraycopy(Object src,//源数组；
                             int srcPos,//源数组要复制的起始位置；
                             Object dest,//目的数组；
                             int destPos,//目的数组放置的起始位置；
                             int length //复制的长度。
                             )

这几个方法都是删除元素的操作。通过指定删除的位置，指定删除的元素来删除元素；两个删除的方法最后都是调用了fastRemove来删除元素的，fastRemove方法则是通过调用系统方法实现自我复制，把要删除的元素后面的元素都向前移动一位，覆盖掉了要删除的元素，并把数组的最后一个元素设置为null。

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public void clear()
{
  this.modCount += 1;
  for (int i = 0; i < this.size; ++i)
    this.elementData[i] = null;
  this.size = 0;
}

clear方法会把数组中所有元素赋值null，并把size赋值上0。在没有被回收内存之前，数组空间也都还在。

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public boolean addAll(Collection<? extends E> paramCollection)
 {
   Object[] arrayOfObject = paramCollection.toArray();
   int i = arrayOfObject.length;
   ensureCapacity(this.size + i);
   System.arraycopy(arrayOfObject, 0, this.elementData, this.size, i);
   this.size += i;
   return i != 0;
 }

 public boolean addAll(int paramInt, Collection<? extends E> paramCollection)
 {
   if ((paramInt > this.size) || (paramInt < 0))
     throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + paramInt + ", Size: " + this.size);
   Object[] arrayOfObject = paramCollection.toArray();
   int i = arrayOfObject.length;
   ensureCapacity(this.size + i);
   int j = this.size - paramInt;
   if (j > 0)
     System.arraycopy(this.elementData, paramInt, this.elementData, paramInt + i, j);
   System.arraycopy(arrayOfObject, 0, this.elementData, paramInt, i);
   this.size += i;
   return i != 0;
 }

添加一个list数据到list中，第一个addAll是直接在list后面添加新的数据，第二个addAll是在指定的位置插入新增的数据。