ArrayList是实现List接口的动态数组,所谓动态就是它的大小是可变的。实现了所有可选列表操作,并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外,此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。
每个ArrayList实例都有一个容量,该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。默认初始容量为10。随着ArrayList中元素的增加,它的容量也会不断的自动增长。在每次添加新的元素时,ArrayList都会检查是否需要进行扩容操作,扩容操作带来数据向新数组的重新拷贝,所以如果我们知道具体业务数据量,在构造ArrayList时可以给ArrayList指定一个初始容量,这样就会减少扩容时数据的拷贝问题。当然在添加大量元素前,应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量,这可以减少递增式再分配的数量。
注意,ArrayList实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个ArrayList实例,而其中至少一个线程从结构上修改了列表,那么它必须保持外部同步。所以为了保证同步,最好的办法是在创建时完成,以防止意外对列表进行不同步的访问:
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));
二、ArrayList
源码分析
ArrayList我们使用的实在是太多了,非常熟悉,所以在这里将不介绍它的使用方法。ArrayList是实现List接口的,底层采用数组实现,所以它的操作基本上都是基于对数组的操作。
2.1、底层使用数组
private transient Object[] elementData;
transient??为java关键字,为变量修饰符,如果用transient声明一个实例变量,当对象存储时,它的值不需要维持。
Java的serialization提供了一种持久化对象实例的机制。当持久化对象时,可能有一个特殊的对象数据成员,我们不想用serialization机制来保存它。为了在一个特定对象的一个域上关闭serialization,可以在这个域前加上关键字transient。当一个对象被序列化的时候,transient型变量的值不包括在序列化的表示中,然而非transient型的变量是被包括进去的。
这里Object[] elementData,就是我们的ArrayList容器,下面介绍的基本操作都是基于该elementData变量来进行操作的。
2.2、构造函数
ArrayList提供了三个构造函数:
ArrayList():默认构造函数,提供初始容量为10的空列表。
ArrayList(int initialCapacity):构造一个具有指定初始容量的空列表。
ArrayList(Collection< extends E> c):构造一个包含指定 collection 的元素的列表,这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。
/**
* 构造一个初始容量为 10 的空列表
*/
public ArrayList() {
this(10);
}
/**
* 构造一个具有指定初始容量的空列表。
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "
+ initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
/**
* 构造一个包含指定 collection 的元素的列表,这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。
*/
public ArrayList(Collection< extends E> c) {
elementData = c.toArray();
size = elementData.length;
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
2.3、新增
ArrayList提供了add(E e)、add(int index, E element)、addAll(Collection< extends E> c)、addAll(int index, Collection< extends E> c)、set(int index, E element)这个五个方法来实现ArrayList增加。
add(E e):将指定的元素添加到此列表的尾部。
public boolean add(E e) {
ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
这里ensureCapacity()方法是对ArrayList集合进行扩容操作,elementData(size++) = e,将列表末尾元素指向e。
add(int index, E element):将指定的元素插入此列表中的指定位置。
public void add(int index, E element) {
//判断索引位置是否正确
if (index > size || index < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException(
"Index: "+index+", Size: "+size);
//扩容检测
ensureCapacity(size+1);
/*
* 对源数组进行复制处理(位移),从index + 1到size-index。
* 主要目的就是空出index位置供数据插入,
* 即向右移动当前位于该位置的元素以及所有后续元素。
*/
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
//在指定位置赋值