Java集合源码剖析：ArrayList源码剖析

Java集合源码剖析：ArrayList源码剖析2014-10-26 csdn 兰亭风雨ArrayList简介
ArrayList是基于数组实现的，是一个动态数组，其容量能自动增长，类似于C语言中的动态申请内存，动态增长内存。
ArrayList不是线程安全的，只能用在单线程环境下，多线程环境下可以考虑用Collections.synchronizedList（List l）函数返回一个线程安全的ArrayList类，也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类。
ArrayList实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输，实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问，实现了Cloneable接口，能被克隆。
ArrayList源码剖析
ArrayList的源码如下（加入了比较详细的注释）：
package java.util; public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{// 序列版本号private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; // ArrayList基于该数组实现，用该数组保存数据 private transient Object[] elementData; // ArrayList中实际数据的数量private int size; // ArrayList带容量大小的构造函数。public ArrayList（int initialCapacity） {super（）;if （initialCapacity < 0）throw new IllegalArgumentException（"Illegal Capacity: "+ initialCapacity）;// 新建一个数组this.elementData = new Object[initialCapacity];} // ArrayList无参构造函数。默认容量是10。public ArrayList（） {this（10）;} // 创建一个包含collection的ArrayListpublic ArrayList（Collection<？ extends E> c） {elementData = c.toArray（）;size = elementData.length;if （elementData.getClass（） ！= Object[].class）elementData = Arrays.copyOf（elementData, size, Object[].class）;}// 将当前容量值设为实际元素个数public void trimToSize（） {modCount++;int oldCapacity = elementData.length;if （size < oldCapacity） {elementData = Arrays.copyOf（elementData, size）;}}// 确定ArrarList的容量。// 若ArrayList的容量不足以容纳当前的全部元素，设置 新的容量=“（原始容量x3）/2 + 1”public void ensureCapacity（int minCapacity） {// 将“修改统计数”+1，该变量主要是用来实现fail-fast机制的modCount++;int oldCapacity = elementData.length;// 若当前容量不足以容纳当前的元素个数，设置 新的容量=“（原始容量x3）/2 + 1”if （minCapacity > oldCapacity） {Object oldData[] = elementData;int newCapacity = （oldCapacity * 3）/2 + 1;//如果还不够，则直接将minCapacity设置为当前容量if （newCapacity < minCapacity）newCapacity = minCapacity;elementData = Arrays.copyOf（elementData, newCapacity）;}} // 添加元素epublic boolean add（E e） {// 确定ArrayList的容量大小ensureCapacity（size + 1）;// Increments modCount！！// 添加e到ArrayList中elementData[size++] = e;return true;} // 返回ArrayList的实际大小public int size（） {return size;} // ArrayList是否包含Object（o）public boolean contains（Object o） {return indexOf（o） >= 0;} //返回ArrayList是否为空public boolean isEmpty（） {return size == 0;} // 正向查找，返回元素的索引值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;} // 反向查找，返回元素的索引值public int lastIndexOf（Object o） {if （o == null） {for （int i = size-1; i >= 0; i--）if （elementData[i]==null）return i;} else {for （int i = size-1; i >= 0; i--）if （o.equals（elementData[i]））return i;}return -1;} // 反向查找（从数组末尾向开始查找），返回元素（o）的索引值public int lastIndexOf（Object o） {if （o == null） {for （int i = size-1; i >= 0; i--）if （elementData[i]==null）return i;} else {for （int i = size-1; i >= 0; i--）if （o.equals（elementData[i]））return i;}return -1;}// 返回ArrayList的Object数组public Object[] toArray（） {return Arrays.copyOf（elementData, size）;} // 返回ArrayList元素组成的数组public <T> T[] toArray（T[] a） {// 若数组a的大小 < ArrayList的元素个数；// 则新建一个T[]数组，数组大小是“ArrayList的元素个数”，并将“ArrayList”全部拷贝到新数组中if （a.length < size）return （T[]） Arrays.copyOf（elementData, size, a.getClass（））; // 若数组a的大小 >= ArrayList的元素个数；// 则将ArrayList的全部元素都拷贝到数组a中。System.arraycopy（elementData, 0, a, 0, size）;if （a.length > size）a[size] = null;return a;} // 获取index位置的元素值public E get（int index） {RangeCheck（index）; return （E） elementData[index];} // 设置index位置的值为elementpublic E set（int index, E element） {RangeCheck（index）; E oldValue = （E） elementData[index];elementData[index] = element;return oldValue;} // 将e添加到ArrayList中public boolean add（E e） {ensureCapacity（size + 1）;// Increments modCount！！elementData[size++] = e;return true;} // 将e添加到ArrayList的指定位置public void add（int index, E element） {if （index > size || index < 0）throw new IndexOutOfBoundsException（"Index: "+index+", Size: "+size）; ensureCapacity（size+1）;// Increments modCount！！System.arraycopy（elementData, index, elementData, index + 1, size - index）;elementData[index] = element;size++;} // 删除ArrayList指定位置的元素//本栏目更多精彩内容：http://www.bianceng.cn/Programming/Java/public E remove（int index） {RangeCheck（index）; modCount++;E oldValue = （E） elementData[index]; int numMoved = size - index - 1;if （numMoved > 0）System.arraycopy（elementData, index+1, elementData, index, numMoved）;elementData[--size] = null; // Let gc do its work return oldValue;} // 删除ArrayList的指定元素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;}// 快速删除第index个元素private void fastRemove（int index） {modCount++;int numMoved = size - index - 1;// 从"index+1"开始，用后面的元素替换前面的元素。if （numMoved > 0）System.arraycopy（elementData, index+1, elementData, index, numMoved）;// 将最后一个元素设为nullelementData[--size] = null; // Let gc do its work} // 删除元素public boolean remove（Object o） {if （o == null） {for （int index = 0; index < size; index++）if （elementData[index] == null） {fastRemove（index）;return true;}} else {// 便利ArrayList，找到“元素o”，则删除，并返回true。for （int index = 0; index < size; index++）if （o.equals（elementData[index]）） {fastRemove（index）;return true;}}return false;} // 清空ArrayList，将全部的元素设为nullpublic void clear（） {modCount++; for （int i = 0; i < size; i++）elementData[i] = null; size = 0;} // 将集合c追加到ArrayList中public boolean addAll（Collection<？ extends E> c） {Object[] a = c.toArray（）;int numNew = a.length;ensureCapacity（size + numNew）;// Increments modCountSystem.arraycopy（a, 0, elementData, size, numNew）;size += numNew;return numNew ！= 0;} // 从index位置开始，将集合c添加到ArrayListpublic boolean addAll（int index, Collection<？ extends E> c） {if （index > size || index < 0）throw new IndexOutOfBoundsException（"Index: " + index + ", Size: " + size）; Object[] a = c.toArray（）;int numNew = a.length;ensureCapacity（size + numNew）;// Increments modCount int numMoved = size - index;if （numMoved > 0）System.arraycopy（elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved）; System.arraycopy（a, 0, elementData, index, numNew）;size += numNew;return numNew ！= 0;} // 删除fromIndex到toIndex之间的全部元素。protected void removeRange（int fromIndex, int toIndex） {modCount++;int numMoved = size - toIndex;System.arraycopy（elementData, toIndex, elementData, fromIndex, numMoved）; // Let gc do its workint newSize = size - （toIndex-fromIndex）;while （size ！= newSize）elementData[--size] = null;} private void RangeCheck（int index） {if （index >= size）throw new IndexOutOfBoundsException（"Index: "+index+", Size: "+size）;}// 克隆函数public Object clone（） {try {ArrayList<E> v = （ArrayList<E>） super.clone（）;// 将当前ArrayList的全部元素拷贝到v中v.elementData = Arrays.copyOf（elementData, size）;v.modCount = 0;return v;} catch （CloneNotSupportedException e） {// this shouldn"t happen, since we are Cloneablethrow new InternalError（）;}}// java.io.Serializable的写入函数// 将ArrayList的“容量，所有的元素值”都写入到输出流中private void writeObject（java.io.ObjectOutputStream s）throws java.io.IOException{// Write out element count, and any hidden stuffint expectedModCount = modCount;s.defaultWriteObject（）; // 写入“数组的容量”s.writeInt（elementData.length）; // 写入“数组的每一个元素”for （int i=0; i<size; i++）s.writeObject（elementData[i]）; if （modCount ！= expectedModCount） {throw new ConcurrentModificationException（）;} }// java.io.Serializable的读取函数：根据写入方式读出// 先将ArrayList的“容量”读出，然后将“所有的元素值”读出private void readObject（java.io.ObjectInputStream s）throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {// Read in size, and any hidden stuffs.defaultReadObject（）; // 从输入流中读取ArrayList的“容量”int arrayLength = s.readInt（）;Object[] a = elementData = new Object[arrayLength]; // 从输入流中将“所有的元素值”读出for （int i=0; i<size; i++）a[i] = s.readObject（）;}}
几点总结