JAVA Collection 源码分析(一)之ArrayList

2024年1月10日 313次阅读 来源: java源码分析

　　到今天为止，差不多已经工作一年了，一直在做的是javaweb开发，一直用的是ssh(sh)别人写好的框架，总感觉自己现在高不成低不就的，所以就像看看java的源码，顺便学习一下大牛的思想和架构，read and write一直是提高自己编程水平的不二法门，写博客只是记录自己的学习历程，方便回顾，写的不好的地方，请多多包含，不喜勿喷，好了废话少说，现在让我们开始我们的历程把，Let’s go!!!!!!!!

　　想看源码无从下手，不知道有没有跟我一样感觉的人们，今天用Intellij发现了可以找出类与类之间关系的图，可以让我们可以从上到下，各点击破。推荐给大家。

《JAVA Collection 源码分析(一)之ArrayList》

 

　　由于图片太大，我只是截取了一部分图，主要是关于我今天所要分析的ArrayList的类图，从图中我们可以看到最顶层的是Collection接口，Collection接口定义了基本的一些方法，所定义的方法在AbstractCollection中得到了具体的实现，包括size()啊，toArray()….许多基本的方法，大家要是有兴趣的可以去看看源代码。下面我们进入ArrayList中进行具体的分析。

　　直接上代码，我们从代码进行分析。

private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

    /**
     * 数组初始的容量
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * Shared empty array instance used for empty instances.
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * 其实ArrayList中维护的就是一个Object数组
     */
    private transient Object[] elementData;

    /**
     * 这个size指的不是数组的长度，而是数组中所存储的元素的个数，因为他所采用的是数组动态增长策略，下面我们会看到他的
　　　* 具体策略的实现。
     *
     * @serial
     */
    private int size;

　　接下来就是ArrayList的初始化，这个我就不贴源码了，public ArrayList(int initialCapacity)第一个初始化方法让你指定初始化容量的大小，public ArrayList()，

无参的初始化方法，他会默认将我们前面EMPTY_ELEMENTDATA = {}赋给elementData,这是我最常用的初始化方法，第三个初始化方法public ArrayList(Collection<? extends E> c)这是将一个实现了Collection接口的类的对象初始化，首先通过toArray方法将其转化成数组赋给elementData，我们直到elementData是一个Object数组,

所以它可以指向任何对象，接下来

if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);

这个很容易理解，如果当前的数组的Class不是Object，则将它转化为Object,按照我的理解就是重新开辟了空间然后让elementData指向它，不知道对不对，请清楚的可以指正我，我会进行修改的。好了，初始化分析完了，让我抽根烟整理整理思路先…..嘿嘿。

　　

　　我们接着看

　　

/**
     * 确保数组容量的策略，首先将数组长度在增加两倍，
     * 然后与Integer.MAX_VALUE - 8 进行比较，如果大于
     * 的话，则将数组长度増长至Integer.MAX_VALUE，否则就*/将其赋给Integer.MAX_VALUE-8,防止内存溢出
    public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int minExpand = (elementData != EMPTY_ELEMENTDATA)
            // any size if real element table
            ? 0
            // larger than default for empty table. It's already supposed to be
            // at default size.
            : DEFAULT_CAPACITY;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }

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

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

　　

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        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);
    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

　　接下来就是常用的一些方法的具体算法实现了，我就不一一举例了，我在这挑上几个我感兴趣的说一说：

　　

public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

　　我们可以看到，在进行数组的操作的时候，大量的使用到了Arrays.copyOf工具方法，我为了一探究竟，跟踪了进去，看了一下源码，是最后发现其实是调用了一个叫做System.arraycopy的方法，在进去看到这个方法是一个native方法，有可能使用c或者c++写的，因为快吧，这是我的理解。

　　

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;
    }

　　还有我们看到进行操作的时候大多数都有一个modCount++的操作，这是因为本身ArrayList不是线程安全的，所以在迭代的时候如果没有得到预期值的话，就会fast

fail.这个概念我有点模糊，决定去好好了解一下。

　　在进行新增的时候都会进行数组容量的扩展，防止数组出现越界的错误，这也是我们可以从中学习到的一点。

　　好了今天就先说这么多，其他的可以去看看源码，睡觉了。。。。。

    原文作者：java源码分析
    原文地址: http://www.cnblogs.com/xz0636/p/3883604.html
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