Java ArrayList 实现实例讲解
ArrayList概述：
ArrayList是基于数组实现的，是一个动态数组，其容量能自动增长，类似于C语言中的动态申请内存，动态增长内存。
ArrayList不是线程安全的，只能用在单线程环境下，多线程环境下可以考虑用Collections.synchronizedList(Listl)函数返回一个线程安全的ArrayList类，也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类。
ArrayList实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输，实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问，实现了Cloneable接口，能被克隆。
每个ArrayList实例都有一个容量，该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向ArrayList中不断添加元素，其容量也自动增长。自动增长会带来数据向新数组的重新拷贝，因此，如果可预知数据量的多少，可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前，应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量，这可以减少递增式再分配的数量。
注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个ArrayList实例，而其中至少一个线程从结构上修改了列表，那么它必须保持外部同步。
下面对javaarraylist做一个记录和总结吧
publicclassarraylist<E>{
/**
*存放集合的元素
*
*/
privatetransientObject[]elementData;
/**元素的大小*/
privateintsize;
定义了一个泛型类，一个object的数组和一个私有变量来记录该集合的元素数量，原文多了一个私有变量，我也不知道干嘛用的，作者也没解释也没提及到，我没使用也没事
/**
*根据指定大小初始化
*@paraminitialCapacity
*/
publicarraylist(intinitialCapacity){
super();
if(initialCapacity<=0){
//抛异常
thrownewIllegalArgumentException("初始化参数不能小于0");
}else{
//初始化数组
this.elementData=newObject[initialCapacity];
}
}
/**
*默认初始化
*/
publicarraylist(){
this(10);
}
/**
*根据一个集合类初始化
*@paramc一个必须继承了Collection接口的类
*/
publicarraylist(Collection<?extendsE>c){
//初始化
elementData=c.toArray();
size=elementData.length;
//如果不是任意类型的数组就转换Objec类型
if(elementData.getClass()!=Object[].class){
elementData=Arrays.copyOf(elementData,size,Object[].class);
}
}
3个初始化方法，根据默认大小进行数组的初始化，给定大小初始化和传递一个继承了Collection集合接口的类进行转换赋值初始化
/**
*扩容集合
*@paramminCapacity
*/
publicvoidensureCapacity(intminCapacity){
/**当前数组的大小*/
intoldCapacity=elementData.length;
if(minCapacity>oldCapacity){
/**
*oldData虽然没有被使用，但是这是关于内存管理的原因和Arrays.copyOf()方法不是线程安全
*oldData在if的生命周期内引用elementData这个变量，所以不会被GC回收掉
*当Arrays.copyOf()方法在把elementData复制到newCapacity时，就可以防止新的内存或是其他线程分配内存是elementData内存被侵占修改
*当结束是离开if，oldData周期就结束被回收
*/
ObjectoldData[]=elementData;
intnewCapacity=(oldCapacity*3)/2+1;//增加50%+1
if(newCapacity<minCapacity)
newCapacity=minCapacity;
//使用Arrays.copyOf把集合的元素复制并生成一个新的数组
elementData=Arrays.copyOf(elementData,newCapacity);
}
}
这是一个核心的方法，集合的扩容，其实是对数组的扩容，minCapacity集合的大小，进行对比判断是否应该进行扩容，使用了Arrays.copyOf()方法进行扩容，
原文有进行详细的解释，这个方法把第一个参数的内容复制到一个新的数组中，数组的大小是第二个参数，并返回一个新的数组，关于oldData的变量上文有详细的注释
/**
*检查索引是否出界
*@paramindex
*/
privatevoidRangeCheck(intindex){
if(index>size||index<0){
thrownewIndexOutOfBoundsException("下标超出,Index:"+index+",Size:"+size);
}
}
一个下标的检索是否出1/**
*添加元素
*将指定的元素添加到集合的末尾
*@parame添加的元素
*@return
*/
publicbooleanadd(Ee){
ensureCapacity(size+1);
elementData[size]=e;
size++;
returntrue;
}
添加元素，先进行扩容，在赋值，然后元素加一，注意size+1字段size并没有加一，这里进行的是算术的运算，所以在后面才需要进行自增
/**
*添加元素
*将元素添加到指定的位置
*@paramindex指定的索引下标
*@paramelement元素
*@return
*/
publicbooleanadd(intindex,Eelement){
RangeCheck(index);
ensureCapacity(size+1);
//将elementData中从Index位置开始、长度为size-index的元素，
//拷贝到从下标为index+1位置开始的新的elementData数组中。
//即将当前位于该位置的元素以及所有后续元素右移一个位置。
System.arraycopy(elementData,index,elementData,index+1,size-index);
elementData[index]=element;
size++;//元素加一
returntrue;
}
这里不同的是System.arraycopy(elementData,index,elementData,index+1,size-index);
这是一个c的内部方法，详细的原文有解释，这里就不说了，这个也是整个ArrayList的核心所在，也Arrays.copyOf()的内部实现原理
/**
*添加全部元素
*按照指定collection的迭代器所返回的元素顺序，将该collection中的所有元素添加到此列表的尾部。
*@paramc
*@return
*/
publicbooleanaddAll(Collection<?extendsE>c){
Object[]newElement=c.toArray();
intelementLength=newElement.length;
ensureCapacity(size+elementLength);
//从newElement0的下标开始，elementLength个元素，elementDatasize的下标
System.arraycopy(newElement,0,elementData,size,elementLength);
size+=elementLength;
returnelementLength!=0;
}
基本上其他方法都只是根据不同的情况进行不同的处理，比如通过接口把数据对象传递进来然后获取长度进行扩容，在把数据使用System,arraycopy复制到新的数组中
/**
*指定位置，添加全部元素
*@paramindex插入位置的下标
*@paramc插入的元素集合
*@return
*/
publicbooleanaddAll(intindex,Collection<?extendsE>c){
if(index>size||index<0){
thrownewIndexOutOfBoundsException("Index:"+index+",Size:"+size);
}
Object[]newElement=c.toArray();
intelementLength=newElement.length;
ensureCapacity(size+elementLength);
intnumMoved=size-index;
//判断插入的位置是否在数组中间
if(numMoved>0){
//把index插入位置的后面的所有元素往后移
//elementDataindex下标开始的numMoved个元素插入到elementData的index+elementLength位置
System.arraycopy(elementData,index,elementData,index+elementLength,numMoved);
}
//把newElement里从0开始的elementLength个元素添加到elementDataindex开始的位置
System.arraycopy(newElement,0,elementData,index,elementLength);
size+=elementLength;
returnelementLength!=0;
}
/**
*指定下标赋值
*@paramindex
*@paramelement
*@return
*/
publicEset(intindex,Eelement){
RangeCheck(index);
EoldElement=(E)elementData[index];
elementData[index]=element;
returnoldElement;
}
/**
*根据下标取值
*@paramindex
*@return
*/
publicEget(intindex){
RangeCheck(index);
return(E)elementData[index];
}
/**
*根据下标移除元素
*@paramindex
*/
publicEremove(intindex){
RangeCheck(index);
EoldElement=(E)elementData[index];
/**移除的下标后面的元素数量*/
intnumMoved=size-index-1;
//如果在数组范围内就进行移动
if(numMoved>0)
System.arraycopy(elementData,index+1,elementData,index,numMoved);
//移除
elementData[--size]=null;
returnoldElement;
}
/**
*根据元素移除
*@paramobj
*@return
*/
publicbooleanremove(Objectobj){
//Arraylist允许存放null,所以也要进行判断处理
if(obj==null){
for(intindex=0;index<size;index++){
if(elementData[index]==null){
remove(index);
returntrue;
}
}
}else{
for(intindex=0;index<size;index++){
if(obj.equals(elementData[index])){
remove(index);
returntrue;
}
}
}
returnfalse;
}
/**
*根据下标移除指定范围内的元素
*@paramfromIndex开始
*@paramtoIndex结束
*/
protectedvoidremoveRange(intfromIndex,inttoIndex){
RangeCheck(fromIndex);
RangeCheck(toIndex);
//要移动的元素数
intnumMoved=size-toIndex;
//把toIndex后面的元素移动到fromIndex
System.arraycopy(elementData,toIndex,elementData,fromIndex,numMoved);
//要移除的元素数量
intnewSize=size-(toIndex-fromIndex);
while(size!=newSize){
elementData[--size]=null;
}
}
/**
*把数组容量调整到实际的容量
*/
publicvoidtrimToSize(){
intleng=elementData.length;
if(size<leng){
Object[]old=elementData;
elementData=Arrays.copyOf(elementData,size);
}
}
/**
*把集合元素转换成数组
*@return
*/
publicObject[]toArray(){
returnArrays.copyOf(elementData,size);
}
public<T>T[]toArray(T[]a){
if(a.length<size){
return(T[])Arrays.copyOf(elementData,size,a.getClass());
}
//把集合元素复制到a数组中
System.arraycopy(elementData,0,a,0,size);
if(a.length>size){
for(intindex=size;index<a.length;index++){
a[index]=null;
}
}
returna;
}
基本上都是对数组进行操作和使用c的方法进行赋值移动等，详细的可以查看原文，原文中除了那个私有变量外也没多少问题，代码可以完美运行，这李要注意的和难点就会是System,arraycopy和Arrayist.copy()这2个方法
和在扩容方法里oldData这个变量的使用，这个变量真的很好，一开始我也不知道为什么要这么使用，在原文的末尾会进行解释。
以上所述是小编给大家介绍的JavaArrayList实现实例讲解，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问欢迎给我留言，小编会及时回复大家的，在此也非常感谢大家对毛票票网站的支持！