只记录目前为止关注的。JDK1.8
一、基础属性
1.1 内部参数
//空存储实例。直接new ArrayList()便是以该空数组作为实例 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //默认容量大小，在由空实例进行首次扩容时，扩到到该长度。 //实际使用中，并未实际存在Capacity这个参数，需要扩容时直接根据旧数组的length进行扩容 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //实际存储数组 transient Object[] elementData; //存储元素个数 private int size; //该字段用于迭代器的fail-fast机制【参考另一篇文章】 protected transient int modCount = 0; 1.2 三个重载构造方法
//构建一个空实例，elementData指向容量为0的空数组 public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } //以给定容量初始化存储数组 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); } } //以集合初始化创建列表 //步骤：1. 调用toArray()，将给定集合转成数组（以ArrayList为例，toArray()返回的是实际存在元素的那部分数组，即[0,size)） //2. 让size直接等于给定集合的数组长度 //3. 判断size如果为0则直接创建空存储实例，否则使用Arrays.copyOf将给定集合数组复制一份（浅拷贝），作为存储数组 public ArrayList(Collection c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { // replace with empty array. this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } } // ArrayList 的 toArray()源码，复制[0,size)部分返回 public Object[] toArray() { return Arrays.copyOf(elementData, size); } 二、操作及策略
2.1 动态扩容
扩容策略：当数组全满了才扩容，新长度=旧长度*1.5
动态扩容有两个入口：供用户调用的显式扩容ensureCapacity()和添加元素时的隐式扩容ensureCapacityInternal()，不过均是调用ensureExplicitCapacity()来根据传入所需容量值决定是否扩容，最终实际扩容操作在grow()方法中。
//显式扩容入口方法 public void ensureCapacity(int minCapacity) { int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) // any size if not default element table ? 0 // larger than default for default empty table. It's already // supposed to be at default size. : DEFAULT_CAPACITY; if (minCapacity > minExpand) { ensureExplicitCapacity(minCapacity); } } //隐式扩容入口方法 //其中参数 minCapacity 值为 size+1，由add方法调用传入 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } //添加方法 public boolean add(E e) { // 传入最小所需容量为size+1 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } //计算所需容量，实则不需要计算 //只是单纯判断当前是否是空实例，为空就话返回 "默认容量"与minCapacity之间的较大值，不为空直接返回minCapacity //参数 minCapacity 只有两种情况： // 1. 隐式扩容时，如add()传入，其值为 size+1 // 2. 显式扩容，用户指定 private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } //在此处，根据最小所需容量来判断是否实际进行扩容 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) //若已经占满，才进行扩容 grow(minCapacity); } //实际扩容方法 //可以看到扩容策略为：length + length*0.5（右移1位缩小1倍） //然后调用Arrays.copyOf浅复制 private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //旧长度+旧长度*2 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); } 2.2 删除操作
ArrayList中有两个remove方法public E remove(int index)和public boolean remove(Object o)
源码实现得其实挺简单，本来还在犹豫有没有必要把remove方法记录下来，但发现有个点值得注意以下：
注意点：JDK对于数组内元素统一移动操作，偏好使用System.arraycopy(ary, srcPos, ary, destPos, len)来移动 //通过给定下标来删除元素，并返回删除元素 public E remove(int index) { rangeCheck(index); // 检查下标范围 modCount++; E oldValue = elementData(index); // 合理的话，先获取该元素（等会儿用于返回） int numMoved = size - index - 1; // 计算待移动元素个数（删除元素后，后面的元素要统一往前挪补上） if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); // 使用System.arraycopyl来移动数组元素 elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work // 删除后size-1，并将先前最后一个元素置null return oldValue; //返回删除元素 } // 判断下标是否合理( = size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } // 删除首个与给定元素相等的元素，元素判等使用equal方法 // 成功返回true，失败返回false public boolean remove(Object o) { if (o == null) { // 可以删除null节点 for (int index = 0; index < size; index++) if (elementData[index] == null) { fastRemove(index); // 参考下面方法注释 return true; } } else { for (int index = 0; index < size; index++) if (o.equals(elementData[index])) { // 从头开始一个个检查，使用equal判等 fastRemove(index); return true; } } return false; } /* * 官方注释说得很清楚了：删除元素，但跳过边界检查且不返回删除元素。（就是remove(index)的缩略版 * Private remove method that skips bounds checking and does not * return the value removed. */ private void fastRemove(int index) { modCount++; 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 }