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。


  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。


 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。


  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。


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。


  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。


  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。


  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。


  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。


  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。


 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。

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