Java记录 -46- ArrayList源码剖析

在编程中经常会使用到集合，而集合中最常用的是ArrayList。

集合中存放的依然是对象的引用，而不是对象本身，和数组一样。

当我们学习了数组又学习集合时，发现集合很神奇。数组需要在定义的时候声明大小，而ArrayList不用管大小，定义了以后可以随便使用。

查看ArrayList的源代码，可以发现，ArrayList底层是用数组进行存放元素的。ArrayList并不神奇，底层实现是通过一个对象数组Object[]来存放元素，由于是对象数组，所以只能存放对象，并可以存放任何对象。而数组存放了对象的引用，所以ArrayList也存放对象的引用。

ArrayList的两个构造函数：

我们通常使用ArrayList时会使用其不带参数的构造函数，或指定一个容量的参数的构造函数，而其底层实现是不带参数的构造函数会调用带参数的构造函数，只是不带参数的构造函数会默认使用传递一个10参数，带参数的构造函数中会声明一个长度为10的Object数组。

   /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer.
     */
   private transient Object[] elementData;
   
   public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }
    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this(10);
    }

下面是我们经常使用的add方法，该方法首先会判断底层数组的长度是否大于需要的长度，让将元素放入底层数组中。

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacity(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

ArrayList的size()方法返回的是集合的大小，其实是底层数组的长度。

ArraList中一个很重要的方法（ArrayList底层是使用数组实现的，为什么它可以无限添加元素呢？）

下面这个方法ensureCapacity做了实现，minCapacity是要追加元素的位置，它和底层数组的大小做比较，如果小于底层数组的长度则什么也不做；重点在大于底层数组长度时，它做了一些事情：将原数组的大小进行扩容，扩多大呢，原数组的3/2+1；然后使用Arrays.copyOf方法，将原数组的元素拷贝到新指定大小的数组里，至此实现数组的扩容。

   /**
     * Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if
     * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements
     * specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param   minCapacity   the desired minimum capacity
     */
    public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        int oldCapacity = elementData.length;
        if (minCapacity > oldCapacity) {
            Object oldData[] = elementData;
            int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
            if (newCapacity < minCapacity)
                newCapacity = minCapacity;
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
        }
    }