ArrayList源码分析

ArrayList是一种最常用的集合类，底层数据结构是数组，提供动态扩展数组长度的特性，允许元素的值为null。ArrayList是一种非线程安全的集合类，若要在多线程的环境，需要注意同步问题，也可以使用Collections.synchronizedList()方法保证线程安全问题。

继承关系

构造方法

默认构造方法，创建一个空的数组对象

public ArrayList() {
        super();
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
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创建指定大小的数组对象

public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " +
                    initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }
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根据一个集合对象创建ArrayList

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        size = elementData.length;
		// c.toArray()的返回结果可能并不是Object数组对象
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    }
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主要方法

add

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
	// 确定数组大小
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }
	// 数组扩容
    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
		// 记录ArrayList结构被修改的次数
        modCount++;

        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
    private void grow(int minCapacity) {
        int oldCapacity = elementData.length;
		// 当前数组大小的1.5倍
        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);
    }
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public void add(int index, E element) {
		// 数组越界检测	
       rangeCheckForAdd(index);

       ensureCapacityInternal(size + 1);
		// 将元素插在指定的位置
       System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
               size - index);
       elementData[index] = element;
       size++;
   }
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get

返回指定位置的元素

public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }
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set

将原数组中的元素返回，并将新元素插入

public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }
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remove

// 移除指定位置元素
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);
		// 记录数组结构修改次数
        modCount++;
        // 原值
        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;
    }
    
    // 移除指定对象
    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }
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