JDK源码分析-ArrayList分析
Posted 汤高
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了JDK源码分析-ArrayList分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
花了两个晚上的时间研究了一下ArrayList的源码,
ArrayList 继承自AbstractList 并且实现了List, RandomAccess, Cloneable, Serializable
通过实现这三个接口 就具备了他们的功能
RandomAccess 用来表明其支持快速（通常是固定时间）随机访问
Cloneable可以克隆对象
Serializable 对象序列化就是把一个对象变为二进制的数据流的一种方法，通过对象序列化可以方便地实现对象的传输和存储,Serializable 接口里面什么都没有，只是用来标识的，只有实现了该接口 就表名可以被序列化
下面看看ArrayList 整体架构。
集合的顶层接口就是Collection，它继承Iterable(Iterator是一个接口，它是集合的迭代器。集合可以通过Iterator去遍历集合中的元素。Iterator提供的API接口，包括：是否存在下一个元素、获取下一个元素、删除当前元素。)，Collection是高度抽象出来的集合，它包含了集合的基本操作和属性。定义了一些方法，见如下源码
看一下它的源码
package java.util;
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
//返回此 collection 中的元素数
int size();
//如果此 collection 不包含元素，则返回 true
boolean isEmpty();
// 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。
boolean contains(Object o);
//返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器
Iterator<E> iterator();
//返回包含此 collection 中所有元素的数组
Object[] toArray();
//返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同
<T> T[] toArray(T[] a);
/**确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。
*如果此 collection 由于调用而发生更改，则返回 true。
*/（如果此 collection 不允许有重复元素，并且已经包含了指定的元素，则返回 false。）
boolean add(E e);
//从此 collection 中移除指定元素的单个实例
boolean remove(Object o);
//如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true
boolean containsAll(Collection<?> c);
//将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
//移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素
boolean removeAll(Collection<?> c);
//仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素
boolean retainAll(Collection<?> c);
//移除此 collection 中的所有元素
void clear();
//比较此 collection 与指定对象是否相等。
boolean equals(Object o);
//返回此 collection 的哈希码值
int hashCode();
}
ArrayList 继承自AbstractList ,来看看AbstractList
AbstractList是一个继承于AbstractCollection，并且实现List接口的抽象类。它实现了List中除size()、get(int location)之外的函数。
AbstractList的主要作用：它实现了List接口中的大部分函数。从而方便其它类继承List。
另外，和AbstractCollection相比，AbstractList抽象类中，实现了iterator()接口。
AbstractList源码如下：
/*
*此类提供 List 接口的骨干实现，以最大限度地减少实现“随机访问”数据存储（如数组）支持的该接口所需的工作。
*AbstractList是一个继承于AbstractCollection，并且实现List接口的抽象类。它实现了List中除size()、get(int location)之外的函数。
*AbstractList的主要作用：它实现了List接口中的大部分函数。从而方便其它类继承List。
*另外，和AbstractCollection相比，AbstractList抽象类中，实现了iterator()接口。
*/
package java.util;
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
/**
*唯一的构造方法。（由子类构造方法调用，通常是隐式的。）
*/
protected AbstractList() {
}
//将指定的元素添加到此列表的尾部
public boolean add(E e) {
add(size(), e);//调用了在指定位置添加元素的方法
return true;
}
//返回列表中指定位置的元素。
abstract public E get(int index);
//用指定元素替换列表中指定位置的元素
public E set(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//在列表的指定位置插入指定元素
public void add(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//移除列表中指定位置的元素
public E remove(int index) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//返回此列表中第一次出现的指定元素的索引；如果此列表不包含该元素，则返回 -1。
public int indexOf(Object o) {
ListIterator<E> it = listIterator();
if (o==null) {
while (it.hasNext())
if (it.next()==null)
return it.previousIndex();
} else {
while (it.hasNext())
if (o.equals(it.next()))
return it.previousIndex();
}
return -1;
}
//返回此列表中最后出现的指定元素的索引；如果列表不包含此元素，则返回 -1
public int lastIndexOf(Object o) {
ListIterator<E> it = listIterator(size());
if (o==null) {
while (it.hasPrevious())
if (it.previous()==null)
return it.nextIndex();
} else {
while (it.hasPrevious())
if (o.equals(it.previous()))
return it.nextIndex();
}
return -1;
}
//从此列表中移除所有元素
public void clear() {
removeRange(0, size());
}
//将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
boolean modified = false;
for (E e : c) {
add(index++, e);
modified = true;
}
return modified;
}
//返回在此列表的元素上进行迭代的迭代器
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
//返回此列表元素的列表迭代器
public ListIterator<E> listIterator() {
return listIterator(0);
}
//返回列表中元素的列表迭代器（按适当顺序），从列表的指定位置开始
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
rangeCheckForAdd(index);
return new ListItr(index);
}
//内部类
private class Itr implements Iterator<E> {
/**
* Index of element to be returned by subsequent call to next.
*/
int cursor = 0;
/**
* Index of element returned by most recent call to next or
* previous. Reset to -1 if this element is deleted by a call
* to remove.
*/
int lastRet = -1;
/**
* The modCount value that the iterator believes that the backing
* List should have. If this expectation is violated, the iterator
* has detected concurrent modification.
*/
int expectedModCount = modCount;
public boolean hasNext() {
return cursor != size();
}
public E next() {
checkForComodification();
try {
int i = cursor;
E next = get(i);
lastRet = i;
cursor = i + 1;
return next;
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
AbstractList.this.remove(lastRet);
if (lastRet < cursor)
cursor--;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
//内部类
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
ListItr(int index) {
cursor = index;
}
public boolean hasPrevious() {
return cursor != 0;
}
public E previous() {
checkForComodification();
try {
int i = cursor - 1;
E previous = get(i);
lastRet = cursor = i;
return previous;
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
public int nextIndex() {
return cursor;
}
public int previousIndex() {
return cursor-1;
}
public void set(E e) {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
AbstractList.this.set(lastRet, e);
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
public void add(E e) {
checkForComodification();
try {
int i = cursor;
AbstractList.this.add(i, e);
lastRet = -1;
cursor = i + 1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
}
//返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图。（
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return (this instanceof RandomAccess ?
new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex) :
new SubList<>(this, fromIndex, toIndex));
}
//将指定的对象与此列表进行相等性比较。
public boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (!(o instanceof List))
return false;
ListIterator<E> e1 = listIterator();
ListIterator e2 = ((List) o).listIterator();
while (e1.hasNext() && e2.hasNext()) {
E o1 = e1.next();
Object o2 = e2.next();
if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
return false;
}
return !(e1.hasNext() || e2.hasNext());
}
//返回此列表的哈希码值
public int hashCode() {
int hashCode = 1;
for (E e : this)
hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
return hashCode;
}
//从此列表中移除索引在 fromIndex（包括）和 toIndex（不包括）之间的所有元素
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
ListIterator<E> it = listIterator(fromIndex);
for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i<n; i++) {
it.next();
it.remove();
}
}
protected transient int modCount = 0;
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index < 0 || index > size())
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size();
}
}
class SubList<E> extends AbstractList<E> {
private final AbstractList<E> l;
private final int offset;
private int size;
SubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
if (fromIndex < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);
if (toIndex > list.size())
throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);
if (fromIndex > toIndex)
throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +
") > toIndex(" + toIndex + ")");
l = list;
offset = fromIndex;
size = toIndex - fromIndex;
this.modCount = l.modCount;
}
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return l.set(index+offset, element);
}
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return l.get(index+offset);
}
public int size() {
checkForComodification();
return size;
}
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
checkForComodification();
l.add(index+offset, element);
this.modCount = l.modCount;
size++;
}
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
E result = l.remove(index+offset);
this.modCount = l.modCount;
size--;
return result;
}
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
checkForComodification();
l.removeRange(fromIndex+offset, toIndex+offset);
this.modCount = l.modCount;
size -= (toIndex-fromIndex);
}
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
int cSize = c.size();
if (cSize==0)
return false;
checkForComodification();
l.addAll(offset+index, c);
this.modCount = l.modCount;
size += cSize;
return true;
}
public Iterator<E> iterator() {
return listIterator();
}
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
checkForComodification();
rangeCheckForAdd(index);
return new ListIterator<E>() {
private final ListIterator<E> i = l.listIterator(index+offset);
public boolean hasNext() {
return nextIndex() < size;
}
public E next() {
if (hasNext())
return i.next();
else
throw new NoSuchElementException();
}
public boolean hasPrevious() {
return previousIndex() >= 0;
}
public E previous() {
if (hasPrevious())
return i.previous();
else
throw new NoSuchElementException();
}
public int nextIndex() {
return i.nextIndex() - offset;
}
public int previousIndex() {
return i.previousIndex() - offset;
}
public void remove() {
i.remove();
SubList.this.modCount = l.modCount;
size--;
}
public void set(E e) {
i.set(e);
}
public void add(E e) {
i.add(e);
SubList.this.modCount = l.modCount;
size++;
}
};
}
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return new SubList<>(this, fromIndex, toIndex);
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
private void checkForComodification() {
if (this.modCount != l.modCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
class RandomAccessSubList<E> extends SubList<E> implements RandomAccess {
RandomAccessSubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
super(list, fromIndex, toIndex);
}
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex);
}
}
AbstractList继承自AbstractCollection，来看看AbstractCollection吧
此类提供 Collection 接口的骨干实现，以最大限度地减少了实现此接口所需的工作
package java.util;
//此类提供 Collection 接口的骨干实现，以最大限度地减少了实现此接口所需的工作
public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E> {
protected AbstractCollection() {
}
//返回在此 collection 中的元素上进行迭代的迭代器。
public abstract Iterator<E> iterator();
//返回此 collection 中的元素数
public abstract int size();
//如果此 collection 不包含元素，则返回 true。
public boolean isEmpty() {
return size() == 0;
}
/**
*
*如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。
*更确切地讲，当且仅当此 collection 至少包含一个满足 (o==null ? e==null : o.equals(e)) 的元素 e 时，返回 true。
*此实现在 collection 中的元素上进行迭代，并依次检查每个元素以确定其是否与指定的元素相等。
*/
public boolean contains(Object o) {
Iterator<E> it = iterator();
if (o==null) {
while (it.hasNext())
if (it.next()==null)
return true;
} else {
while (it.hasNext())
if (o.equals(it.next()))
return true;
}
return false;
}
//返回包含此 collection 中所有元素的数组
public Object[] toArray() {
Object[] r = new Object[size()];//创建一个长度为size(集合元素的个数)的数组 存集合中的所有元素
Iterator<E> it = iterator();
for (int i = 0; i < r.length; i++) {
if (! it.hasNext()) // 原始数组的元素比指定的长度小
// copyOf(T[] original, int newLength) 复制指定的数组，以使副本具有指定的长度。
return Arrays.copyOf(r, i);
r[i] = it.next();//把集合中的元素赋值给临时数组
}
return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r; //返回临时数组
}
//返回包含此 collection 中所有元素的数组；类型与指定数组的运行时类型相同
public <T> T[] toArray(T[] a) {
int size = size();
T[] r = a.length >= size ? a :
(T[])java.lang.reflect.Array
.newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);
Iterator<E> it = iterator();
for (int i = 0; i < r.length; i++) {
if (! it.hasNext()) { // fewer elements than expected
if (a != r)
return Arrays.copyOf(r, i);
r[i] = null; // null-terminate
return r;
}
r[i] = (T)it.next();
}
return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
}
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
private static <T> T[] finishToArray(T[] r, Iterator<?> it) {
int i = r.length;
while (it.hasNext()) {
int cap = r.length;
if (i == cap) {
int newCap = cap + (cap >> 1) + 1;
// overflow-conscious code
if (newCap - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCap = hugeCapacity(cap + 1);
r = Arrays.copyOf(r, newCap);
}
r[i++] = (T)it.next();
}
// trim if overallocated
return (i == r.length) ? r : Arrays.copyOf(r, i);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError
("Required array size too large");
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
//确保此 collection 包含指定的元素
public boolean add(E e) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
//从此 collection 中移除指定元素的单个实例
public boolean remove(Object o) {
Iterator<E> it = iterator();
if (o==null) {
while (it.hasNext()) {
if (it.next()==null) {
it.remove();
return true;
}
}
} else {
while (it.hasNext()) {
if (o.equals(it.next())) {
it.remove();
return true;
}
}
}
return false;
}
//如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。
public boolean containsAll(Collection<?> c) {
for (Object e : c)
if (!contains(e))
return false;
return true;
}
//将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
boolean modified = false;
for (E e : c)
if (add(e))
modified = true;
return modified;
}
//移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
boolean modified = false;
Iterator<?> it = iterator();
while (it.hasNext()) {
if (c.contains(it.next())) {
it.remove();
modified = true;
}
}
return modified;
}
//仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
boolean modified = false;
Iterator<E> it = iterator();
while (it.hasNext()) {
if (!c.contains(it.next())) {
it.remove();
modified = true;
}
}
return modified;
}
//移除此 collection 中的所有元素
public void clear() {
Iterator<E> it = iterator();
while (it.hasNext()) {
it.next();
it.remove();
}
}
//返回此 collection 的字符串表示形式
public String toString() {
Iterator<E> it = iterator();
if (! it.hasNext())
return "[]";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append(‘[‘);
for (;;) {
E e = it.next();
sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
if (! it.hasNext())
return sb.append(‘]‘).toString();
sb.append(‘,‘).append(‘ ‘);
}
}
}
ArrayList和AbstractList都实现了List接口，List继承自Collection ，它自然就包含了Collection中的全部函数接口；由于List是有序队列，它也额外的有自己的API接口。主要有“添加、删除、获取、修改指定位置的元素”、“获取List中的子队列”等。
下面看源码
//List继承自Collection 而Collection又继承自 Iterable
package java.util;
public interface List<E> extends Collection<E> {
//返回列表中的元素数。
int size();
//判断列表是否为空 如果列表不包含元素，则返回 true。
boolean isEmpty();
//判断列表中是否包含某个元素 如果列表包含指定的元素，则返回 true。
boolean contains(Object o);
//返元素迭代的迭代器。
Iterator<E> iterator();
// 返回列表中的所有元素的数组
Object[] toArray();
// 返回列表中的所有元素的数组,返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。
<T> T[] toArray(T[] a);
//向列表的尾部添加指定的元素
boolean add(E e);
//从此列表中移除第一次出现的指定元素（如果存在）
boolean remove(Object o);
//如果列表包含指定 collection 的所有元素，则返回 true。
boolean containsAll(Collection<?> c);
//添加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾，
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
//将指定 collection 中的所有元素都插入到列表中的指定位置
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);
//从列表中移除指定 collection 中包含的其所有元素
boolean removeAll(Collection<?> c);
//仅在列表中保留指定 collection 中所包含的元素
boolean retainAll(Collection<?> c);
//从列表中移除所有元素
void clear();
//比较指定的对象与列表是否相等
boolean equals(Object o);
//返回列表的哈希码值
int hashCode();
//返回列表中指定位置的元素。
E get(int index);
//用指定元素替换列表中指定位置的元素
E set(int index, E element);
//在列表的指定位置插入指定元素
void add(int index, E element);
//移除列表中指定位置的元素
E remove(int index);
//返回此列表中第一次出现的指定元素的索引
int indexOf(Object o);
//返回此列表中最后出现的指定元素的索引；如果列表不包含此元素，则返回 -1。
int lastIndexOf(Object o);
//返回此列表元素的列表迭代器
ListIterator<E> listIterator(int index);
//返回列表中指定的 fromIndex（包括 ）和 toIndex（不包括）之间的部分视图。
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
}
绕了这么久，还没有到正题ArrayList，下面马上分析ArrayList，没办法，要分析他，自然得分析他的前因后果，得知道他从哪来，所有介绍了一下他的父类以及和他的父类有关的接口和类
ArrayList包含了两个重要的对象：elementData 和 size。
(01) elementData 是”Object[] 类型的数组”，它保存了添加到ArrayList中的元素。实际上，elementData是个动态数组，我们能通过构造函数 ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始容量为initialCapacity；如果通过不含参数的构造函数ArrayList()来创建 ArrayList，则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态的增长，具 体的增长方式，请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。
(02) size 则是动态数组的实际大小。
protected transient int modCount表示已从结构上修改 此列表的次数。从结构上修改是指更改列表的大小，或者打乱列表，从而使正在进行的迭代产生错误的结果。 此字段由 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器和列表迭代器实现使用。如果意外更改了此字段中的值，则迭代器（或列表迭代器）将抛出 ConcurrentModificationException 来响应next、remove、previous、set 或 add 操作。在迭代期间面临并发修改时，它提供了快速失败 行为，而不是非确定性行为
还有一个从父类继承的属性需要注意一下
protected transient int modCount 从父类AbstractList继承而来 已从结构上修改 此列表的次数。从结构上修改是指更改列表的大小，或者打乱列表，从而使正在进行的迭代产生错误的结果。此字段由 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器和列表迭代器实现使用。 如果意外更改了此字段中的值，则迭代器（或列表迭代器）将抛出 ConcurrentModificationException 来响应 next、remove、previous、set 或 add 操作。在迭代期间面临并发修改时，它提供了快速失败 行为，而不是非确定性行为。
下面直接看源码，所有分析都在源码的注释中
//RandomAccess 用来表明其支持快速（通常是固定时间）随机访问
//Cloneable可以克隆对象
//Serializable 对象序列化就是把一个对象变为二进制的数据流的一种方法，通过对象序列化可以方便地实现对象的传输和存储
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
// protected transient int modCount 从父类AbstractList继承而来 已从结构上修改 此列表的次数。从结构上修改是指更改列表的大小，或者打乱列表，
// 从而使正在进行的迭代产生错误的结果。
// 此字段由 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器和列表迭代器实现使用。
// 如果意外更改了此字段中的值，则迭代器（或列表迭代器）将抛出 ConcurrentModificationException 来响应
// next、remove、previous、set 或 add 操作。在迭代期间面临并发修改时，它提供了快速失败 行为，而不是非确定性行为。
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
/**
* transient的作用 一个对象只要实现了Serilizable接口，这个对象就可以被序列化，
* java的这种序列化模式为开发者提供了很多便利，可以不必关系具体序列化的过程，
* 只要这个类实现了Serilizable接口，这个的所有属性和方法都会自动序列化。 但是有种情况是有些属性是不需要序列号的，所以就用到这个关键字。
* 只需要实现Serilizable接口， 将不需要序列化的属性前添加关键字transient，序列化对象的时候，
* 这个属性就不会序列化到指定的目的地中。 The capacity of the ArrayList is the length of this
* array buffer.
*/
private transient Object[] elementData; // Object[]类型的数组，保存了添加到ArrayList中的元素。ArrayList的容量是该Object[]类型数组的长度
/**
* The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
*
* @serial
*/
private int size;// 数组实际长度的大小 小于elementData.length
/**
* 构造一个具有指定初始容量的空列表。 参数：initialCapacity - 列表的初始容量
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
/**
* 构造一个初始容量为 10 的空列表
*/
public ArrayList() {
this(10);
}
/**
* 构造一个包含指定 collection 的元素的列表
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray 可能不是返回一个 Object[]
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
}
/**
* 将底层数组的容量调整为当前实际元素的大小，来释放空间
*/
public void trimToSize() {
modCount++;
//当前数组的容量
int oldCapacity = elementData.length;
// 如果当前实际元素大小 小于 当前数组的容量，则进行缩容
if (size < oldCapacity) {
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
}
}
/**
* 拓容
* 如有必要，增加此 ArrayList 实例的容量，以确保它至少能够容纳最小容量参数所指定的元素数。
*
* @param minCapacity
* minCapacity - 所需的最小容量
*/
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity > 0)
ensureCapacityInternal(minCapacity);
}
//数组容量检查，不够时则进行扩容
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
// 最小需要的容量大于当前数组的长度则进行扩容
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
/**
* The maximum size of array to allocate. Some VMs reserve some header words
* in an array. Attempts to allocate larger arrays may result in
* OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
*/
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
/**
* 数组拓容
* minCapacity 最小需要的容量
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
//当前数组的容量
int oldCapacity = elementData.length;
//拓容数组容量
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
// 如果新扩容的数组长度还是比最小需要的容量小，则以最小需要的容量为长度进行扩容
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//如果最小需要的容量比数组定义好的最大长度还大,则进行紧急拓容
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
// 进行数据拷贝，Arrays.copyOf底层实现是System.arrayCopy()
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
//紧急拓容 直接把数组容量拓展到Integer.MAX_VALUE
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;
}
/**
* Returns the number of elements in this list.
*
* @return the number of elements in this list
*/
public int size() {
return size;
}
/**
* Returns <tt>true</tt> if this list contains no elements.
*
* @return <tt>true</tt> if this list contains no elements
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
// 如果此列表中包含指定的元素，则返回 true。
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
// 返回此列表中首次出现的指定元素的索引，或如果此列表不包含元素，则返回 -1
public int indexOf(Object o) {
if (o == null) {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (elementData[i] == null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < size; i++)
if (o.equals(elementData[i]))
return i;
}
return -1;
}
// 返回此列表中最后一次出现的指定元素的索引，或如果此列表不包含索引，则返回以上是关于JDK源码分析-ArrayList分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章