如何理解ArrayList源碼

本篇內(nèi)容主要講解“如何理解ArrayList源碼”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“如何理解ArrayList源碼”吧!

ArrayList類圖如下：

ArrayList的底層是由數(shù)組實現(xiàn)的，數(shù)組的特點是固定大小，而ArrayList實現(xiàn)了動態(tài)擴(kuò)容。

ArrayList部分變量如下，在下面的分析中會用到這些變量。

/**  * 默認(rèn)容量  */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; /**  * 空的對象數(shù)組  */ private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /**  * 無參構(gòu)造器創(chuàng)建的空數(shù)組  */ private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /**  * 存放數(shù)據(jù)的數(shù)組的緩存變量  */ transient Object[] elementData; /**  * 元素數(shù)量  */ private int size;

一 初始化ArrayList

初始化ArrayList一般會使用以下兩個構(gòu)造器

1.1 無參構(gòu)造器

初始化ArrayList的時候如果不指定大小，則會創(chuàng)建一個空數(shù)組。

public ArrayList() {     this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }

1.2 指定數(shù)組大小的構(gòu)造器

創(chuàng)建一個預(yù)估大小的數(shù)組，指定大小后只是指定了數(shù)組初始值的大小，不影響后面擴(kuò)容，指定的好處就是可以節(jié)省內(nèi)存及時間上的開銷。

public ArrayList(int initialCapacity) {     if (initialCapacity > 0) {         this.elementData = new Object[initialCapacity];     } else if (initialCapacity == 0) {         this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;     } else {         throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);     } }

二 添加元素、動態(tài)擴(kuò)容

ArrayList.add(E e)源碼：

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

add()中elementData[size++] =  e很好理解，就是將元素插入第size個位置，然后將size++，我們重點來看看ensureCapacityInternal(size + 1)方法;

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {     if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {         minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);     }     ensureExplicitCapacity(minCapacity); }

ensureCapacityInternal()方法中判斷緩存變量elementData是否為空，也就是判斷是否是第一次添加元素，如果是第一次添加元素，則設(shè)置初始化大小為默認(rèn)容量10，否則為傳入的參數(shù)。這個方法的目的就是獲取初始化數(shù)組容量。獲取到初始化容量后調(diào)用ensureExplicitCapacity(minCapacity)方法;

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

ensureExplicitCapacity(minCapacity)方法用來判斷是否需要擴(kuò)容，假如第一次添加元素，minCapacity為10，elementData容量為0，那么就需要去擴(kuò)容。調(diào)用grow(minCapacity)方法。

// 數(shù)組的最大容量 private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;  private void grow(int minCapacity) {     // overflow-conscious code     int oldCapacity = elementData.length;     // 擴(kuò)容大小為原來數(shù)組長度的1.5倍     int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);     // 擴(kuò)容容量比需要擴(kuò)容的長度小，則使用需要擴(kuò)容的容量     if (newCapacity - minCapacity < 0)         newCapacity = minCapacity;     // 擴(kuò)容容量比最大數(shù)組長度大，則使用最大整數(shù)長度     if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)         newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);     // minCapacity is usually close to size, so this is a win:     elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }

grow(minCapacity)方法對數(shù)組進(jìn)行擴(kuò)容，擴(kuò)容大小為原數(shù)組的1.5倍，如果計算出的擴(kuò)容容量比需要的容量小，則擴(kuò)容大小為需要的容量，如果擴(kuò)容容量比數(shù)組最大容量大，則調(diào)用hugeCapacity(minCapacity)方法，將數(shù)組擴(kuò)容為整數(shù)的最大長度，然后將elemetData數(shù)組指向新擴(kuò)容的內(nèi)存空間并將元素復(fù)制到新空間。

當(dāng)需要的集合容量特別大時，擴(kuò)容1.5倍就會非常消耗空間，因此建議初始化時預(yù)估一個容量大小。

三 刪除元素

ArrayList提供兩種刪除元素的方法，可以通過索引和元素進(jìn)行刪除。兩種刪除大同小異，刪除元素后，將后面的元素一次向前移動。

ArrayList.remove(int index)源碼：

public E remove(int index) {     rangeCheck(index);      modCount++;     E oldValue = elementData(index);      int numMoved = size - index - 1;     if (numMoved > 0)         System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,                          numMoved);     elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work      return oldValue; }

刪除元素時，首先會判斷索引是否大于ArrayList的大小，如果索引范圍正確，則將索引位置的下一個元素賦值到索引位置，將ArrayList的大小-1，最后返回移除的元素。操作圖如下，假如我要移除索引為1的元素：

到此，相信大家對“如何理解ArrayList源碼”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！