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java集合类库学习记录———ArrayList_java类库学习

java类库学习

ArrayList类实现了AbstractList抽象类,说明了它是一种特殊的实现类(元素的值可以改变:set方法,并且可以修改集合的结构:add和remove方法)。

1.List 接口的大小可变数组的实现。实现了所有可选列表操作,并允许包括null 在内的所有元素。

2.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。它总是至少等于列表的大小。


看完源码感觉有4个地方应该注意下:1.构造函数 2.可变大小数组的实现  3.迭代器的实现

1.构造函数

  1. public ArrayList(int initialCapacity) {
  2. if (initialCapacity > 0) {
  3. this.elementData = new Object[initialCapacity];
  4. } else if (initialCapacity == 0) {
  5. this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
  6. } else {
  7. throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
  8. initialCapacity);
  9. }
  10. }
  11. public ArrayList() {
  12. this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
  13. }
  14. public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
  15. elementData = c.toArray();
  16. if ((size = elementData.length) != 0) {
  17. // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
  18. if (elementData.getClass() != Object[].class)
  19. elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
  20. } else {
  21. // replace with empty array.
  22. this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
  23. }
  24. }

一共有3种构造函数:1.指定初始容量.2.用默认容量10的空数组来初始化。3.用另一个集合初始化。对于第二个空参构造器来说,构造了一个初始大小为10的空数组(这里只是一个标记,内部数组容量的大小在ensureCapacity函数里面判断)。总的来说,当传入构造器的初始容量为0或初始化集合中元素个数为0的话,将数组的引用指向一个共享的空数组。其他情况则创建一个合适长度的数组。

2.可变大小数组

  1. public boolean add(E e) {
  2. ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
  3. elementData[size++] = e;
  4. return true;
  5. }

在add一类方法中,每当添加元素,首先会确认数组有没有足够的空间存放元素。

  1. private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
  2. if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
  3. minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
  4. }
  5. ensureExplicitCapacity(minCapacity);
  6. }

ensureCapacityInternal函数会比较数组是否为空参构造器构建的数组,是的话将默认数组大小10和现在需要的大小minCapacity取最大值,传入ensureExplicitCapacity方法。

  1. private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
  2. modCount++;
  3. // overflow-conscious code
  4. if (minCapacity - elementData.length > 0)
  5. grow(minCapacity);
  6. }

每次执行ensureExplicitCapacity方法,意味着数组的结构被改变,modCount的值增加1.modCount给ArrayList的迭代器使用的,在并发操作被修改时,提供快速失败行为,保证modCount在迭代期间不变,否则抛出ConcurrentModificationException异常。接着判断minCapacity是否大于当前ArrayList内部数组长度,大于的话调用grow方法对内部数组elementData扩容。

  1. private void grow(int minCapacity) {
  2. // overflow-conscious code
  3. int oldCapacity = elementData.length;
  4. int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
  5. if (newCapacity - minCapacity < 0)
  6. newCapacity = minCapacity;
  7. if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
  8. newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
  9. // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
  10. elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
  11. }

创建一个新的数组长度为1.5被旧数组长度与minCapacity的最大值。

而对应于改变数组结构的另一类方法remove,不用调用ensureCapacityInternal方法,直接修改modCount的值,并在原数组上用System.arraycopy方法删除该元素,不改变数组的大小:

  1. public E remove(int index) {
  2. rangeCheck(index);
  3. modCount++;
  4. E oldValue = elementData(index);
  5. int numMoved = size - index - 1;
  6. if (numMoved > 0)
  7. System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
  8. numMoved);
  9. elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
  10. return oldValue;
  11. }


3.迭代器的实现

ArrayList中迭代器的实现和父类AbstractList中的实现类似,就不详细写了。区别在于ArrayList中没有使用其父类中必须实现的get()和size()方法。而是使用了效率更高的直接对数组进行操作。 还有要说明的是,子类的迭代器和父类的迭代器是相互独立的两个类,他们不存在覆盖关系。


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