脚本宝典收集整理的这篇文章主要介绍了Java集合源码分析系列-(一)ArrayList源码剖析,脚本宝典觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
前言
今天介绍经常使用的一个Java集合类——ArrayList(基于JDK1.8.0_121)。ArrayList在工作和日常面试中经常被使用或者提到。总的来说,工作中使用ArrayList主要是因为动态数组的方便性,面试中出现ArrayList经常是和LinkedList/Vector一起出现,分析这三种集合的异同。
ArrayList类图
图片是直接从IntelliJ中导出来的,其中:蓝色线条意味着继承,绿色线条意味着接口实现。
ArrayList源码剖析
ArrayList定义
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
我们首先需要明白并且牢记在内心的是,ArrayList本质上是一个数组,但是与Java中基础的数组所不同的是,它能够动态增长自己的容量。
通过ArrayList的定义,可以知道ArrayList继承了AbstractList,同时实现了List,RandomAccess,Cloneable和java.io.Serializable接口。
继承了AbstractList类,实现了List,意味着ArrayList是一个数组队列,提供了诸如增删改查、遍历等功能。
实现了RandomAccess接口,意味着ArrayList提供了随机访问的功能。RandomAccess接口在Java中是用来被List实现,用来提供快速访问功能的。在ArrayList中,即我们可以通过元素的序号快速获取元素对象。
实现了Cloneable接口,意味着ArrayList实现了clone()函数,能被克隆。
实现了java.io.Serializable接口,意味着ArrayList能够通过序列化进行传输。
ArrayList关键属性
PRivate static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; transient Object[] elementData; private int size;
(1)ArrayList的默认容量为10;
(2)elementData是"Object类型的数组",所有ArrayList元素都保存在elementData中。在ArrayList中,elementData是一个动态数组。需要注意的是,ArrayList通过构造函数ArrayList(int initialCapacity)定义初始量initialCapacity;
(3)size是动态数组的实际大小。
//ArrayList带容量的构造函数 public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { //新建一个容量为initialCapacity的数组 this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalargumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } } //ArrayList默认构造函数,默认为空 public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } // 构造一个包含指定元素的list public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } }
第一个构造方法使用提供的initialCapacity来初始化elementData数组的大小。
第二个构造方法默认数组为0。
第三个构造方法则将提供的集合转成数组返回给elementData(返回若不是Object[]将调用Arrays.copyOf方法将其转为Object[])。
ArrayList主要方法源码剖析
增加
public boolean add(E e) { //扩容判断 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } public void add(int index, E element) { //判断index是否越界,错误产生IndexOutOfBoundsException rangeCheckForAdd(index); //进行扩容检查 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //对数组进行复制,将空出的Index位置出入element,并将index后的所有数据后移一个位置。 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); //将index上的数据设置为element elementData[index] = element; //容量+1 size++; }
删除
public E remove(int index) { //边界检查 rangeCheck(index); modCount++; //oldValue即要删除的元素 E oldValue = elementData(index); //要复制的元素 int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); //释放最后一个元素 elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } public boolean remove(Object o) { //对o进行判断 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; }
更新
public E set(int index, E element) { //数组扩容 rangeCheck(index); //获取要更新的位置的数据 E oldValue = elementData(index); //更新元素 elementData[index] = element; return oldValue; }
总结
1.ArrayList底层是通过数组来保存数据的。默认的容量是10.
2.JDK1.8中,ArrayList扩容使用位运算newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)
3.ArrayList实现java.io.Serializable的方式。当写入到输出流时,先写入“容量”,再依次写入“每一个元素”;当读出输入流时,先读取“容量”,再依次读取“每一个元素”。
以上是脚本宝典为你收集整理的Java集合源码分析系列-(一)ArrayList源码剖析全部内容,希望文章能够帮你解决Java集合源码分析系列-(一)ArrayList源码剖析所遇到的问题。
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