Java源码解析ArrayList及ConcurrentModificationException
本文基于jdk1.8来分析ArrayList的源码
首先是主要的成员变量。
/**
*Defaultinitialcapacity.
**/
privatestaticfinalintDEFAULT_CAPACITY=10;
/**
*Sharedemptyarrayinstanceusedforemptyinstances.
**/
privatestaticfinalObject[]EMPTY_ELEMENTDATA={};
/**
*Sharedemptyarrayinstanceusedfordefaultsizedemptyinstances.We
*distinguishthisfromEMPTY_ELEMENTDATAtoknowhowmuchtoinflatewhen
*firstelementisadded.
**/
privatestaticfinalObject[]DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA={};
/**
*ThearraybufferintowhichtheelementsoftheArrayListarestored.
*ThecapacityoftheArrayLististhelengthofthisarraybuffer.Any
*emptyArrayListwithelementData==DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
*willbeexpandedtoDEFAULT_CAPACITYwhenthefirstelementisadded.
**/
transientObject[]elementData;//non-privatetosimplifynestedclassaccess
/**
*ThesizeoftheArrayList(thenumberofelementsitcontains).
*
*@serial
**/
privateintsize;
其中初始大小为10，size表示集合中元素的个数。此外，还有两个空数组EMPTY_ELEMENTDATA，和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。通过DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的注释，我们可以了解到，这个变量区别于EMPTY_ELEMENTDATA，主要是为了决定第一个元素插入时，扩容多大的问题。从这里的描述可以理解到，ArrayList创建好后，其实并没有真正分配数组空间，而是在第一个元素插入时，才分配的空间。这一点是区别于jdk1.6的。在jdk1.6中，ArrayList一创建，数据空间就默认分配好了，10个或指定的空间。jdk1.8这么做，可以做到空间延迟分配，提高程序性能。
接下来看一下构造函数。
/**
*Constructsanemptylistwithaninitialcapacityoften.
**/
publicArrayList(){
this.elementData=DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
/**
*Constructsanemptylistwiththespecifiedinitialcapacity.
*
*@paraminitialCapacitytheinitialcapacityofthelist
*@throwsIllegalArgumentExceptionifthespecifiedinitialcapacity
*isnegative
**/
publicArrayList(intinitialCapacity){
if(initialCapacity>0){
this.elementData=newObject[initialCapacity];
}elseif(initialCapacity==0){
this.elementData=EMPTY_ELEMENTDATA;
}else{
thrownewIllegalArgumentException("IllegalCapacity:"+
initialCapacity);
}
}
无参构造函数，将创建一个长度为0的空数组。
有参构造函数，参数大于0时正常创建数组，参数为0时，也是创建长度为0的数组。但它和无参构造函数创建的空数组是可以区别开的，它们使用了不同的对象。
接下来是插入元素add。
/**
*Appendsthespecifiedelementtotheendofthislist.
*
*@parameelementtobeappendedtothislist
*@returntrue(asspecifiedby{@linkCollection#add})
**/
publicbooleanadd(Ee){
ensureCapacityInternal(size+1);//IncrementsmodCount!!
elementData[size++]=e;
returntrue;
}
privatevoidensureCapacityInternal(intminCapacity){
ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData,minCapacity));
}
privatestaticintcalculateCapacity(Object[]elementData,intminCapacity){
if(elementData==DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA){
returnMath.max(DEFAULT_CAPACITY,minCapacity);
}
returnminCapacity;
}
privatevoidensureExplicitCapacity(intminCapacity){
modCount++;
//overflow-consciouscode
if(minCapacity-elementData.length>0)
grow(minCapacity);
}
通过calculateCapacity函数，我们可以知道，如果是用newArrayList()创建的list，第一次add元素，计算得minCapacity=1。如果是newArrayList(0)创建的list，计算得minCapacity=10.然后再根据minCapacity去grow。
get方法比较简单，这里不再分析。
ArrayList的一个常见问题是ConcurrentModificationException，同步修改异常，也称为快速失败，fast-fail。当我们以foreach方式遍历ArrayList时，如果在遍历过程中删除ArrayList的元素，或者别的线程往ArrayList中添加元素，就会抛出该异常。这里需要注意，以for(inti=0;i 那么，用foreach方式遍历ArrayList为什么会抛出同步修改异常呢？ foreach代码的底层实现，是用iterator对ArrayList进行遍历，在遍历过程中，会持续调用next获取下一个元素。next方法中，会首先checkForComodification()，它的作用是检查modCount和expectedModCount是否相等。不相等时，则抛出同步修改异常。那么什么情况下修改次数和期望修改次数不相等呢？这里需要首先弄明白，modCount和expectedModCount是什么东西？modCount是ArrayList从它的父类继承来的属性，记录了集合的修改次数，add，remove时都会给modCount加1.expectedModCount是迭代器的成员变量，它是在创建迭代器时，取的modCount的值，并且，在遍历过程中不再改变。那么就清楚了，expectedModCount其实是开始遍历时modCount的值，如果在遍历过程中，ArrayList进行了add或remove操作，那么必然导致expectedModCount和modCount不相等，于是就抛出了同步修改异常。 那么，同步修改异常如何避免呢？或者说，我们如何遍历集合并把其中的某些元素删除呢？ 答案是使用迭代器的remove方法删除元素。在迭代器的remove方法中，删除元素后，会重新把modCount赋值给expectedModCount，所以，它不会抛出同步修改异常。 总结 以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，谢谢大家对毛票票的支持。如果你想了解更多相关内容请查看下面相关链接
publicEnext(){
checkForComodification();
inti=cursor;
if(i>=size)
thrownewNoSuchElementException();
Object[]elementData=ArrayList.this.elementData;
if(i>=elementData.length)
thrownewConcurrentModificationException();
cursor=i+1;
return(E)elementData[lastRet=i];
}
finalvoidcheckForComodification(){
if(modCount!=expectedModCount)
thrownewConcurrentModificationException();
}
publicvoidremove(){
if(lastRet<0)
thrownewIllegalStateException();
checkForComodification();
try{
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor=lastRet;
lastRet=-1;
expectedModCount=modCount;
}catch(IndexOutOfBoundsExceptionex){
thrownewConcurrentModificationException();
}
}