Java 2源碼解讀：java.util.ArrayList

2019-11-18 14:37:48

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　ArrayList是List接口的一個可變長數組實現。實現了所有List接口的操作，并答應存儲null值。除了沒有進行同步，ArrayList基本等同于Vector。在Vector中幾乎對所有的方法都進行了同步，但ArrayList僅對writeObject和readObject進行了同步，其它比如add(Object)、remove(int)等都沒有同步。

1.存儲
ArrayList使用一個Object的數組存儲元素。
PRivate transient Object elementData[];
ArrayList實現了java.io.Serializable接口，這兒的transient標示這個屬性不需要自動序列化。下面會在writeObject()方法中具體講解為什么要這樣作。

2.add和remove

public boolean add(Object o) {
ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = o;
return true;
}

注重這兒的ensureCapacity()方法，它的作用是保證elementData數組的長度可以容納一個新元素。在“自動變長機制”中將具體講解。
public Object remove(int index) {
RangeCheck(index);
modCount++;
Object oldValue = 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;
}

RangeCheck()的作用是進行邊界檢查。由于ArrayList采用一個對象數組存儲元素，所以在刪除一個元素時需要把后面的元素前移。刪除一個元素時只是把該元素在elementData數組中的引用置為null，具體的對象的銷毀由垃圾收集器負責。
modCount的作用將在下面的“iterator()中的同步”中說明。
注：在前移時使用了System提供的一個實用方法：arraycopy()，在本例中可以看出System.arraycopy()方法可以對同一個數組進行操作，這個方法是一個native方法，假如對同一個數組進行操作時，會首先把從源部分拷貝到一個臨時數組，在把臨時數組的元素拷貝到目標位置。

3.自動變長機制
在實例化一個ArrayList時，你可以指定一個初始容量。這個容量就是elementData數組的初始長度。假如你使用：
ArrayList list = new ArrayList();

則使用缺省的容量：10。
public ArrayList() {
this(10);
}

ArrayList提供了四種add()方法，

public boolean add(Object o)

public void add(int index, Object element)

public boolean addAll(Collection c)

public boolean addAll(int index, Collection c)

在每一種add()方法中，都首先調用了一個ensureCapacity(int miniCapacity)方法，這個方法保證elementData數組的長度不小于miniCapacity。ArrayList的自動變長機制就是在這個方法中實現的。
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
int oldCapacity = elementData.length;
if (minCapacity > oldCapacity) {
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
if (newCapacity < minCapacity)
newCapacity = minCapacity;
elementData = new Object[newCapacity];
System.arraycopy(oldData, 0, elementData, 0, size);
}
}

從這個方法實現中可以看出ArrayList每次擴容，都擴大到原來大小的1.5倍。
每種add()方法的實現都大同小異，下面給出add(Object)方法的實現：
public boolean add(Object o) {
ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!!

上一篇：java Classpath全解

下一篇：java applet 畫圖板