java ArrayList 概述与源码简析

ArrayList 概述与源码简析

1 ArrayList 创建

ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
//构造一个初始容量为10 的空列表

源码分析当我们使用上面的构造来创建ArrayList的时候，其实其实内部是创建了一个 Object[] 空的数组

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};public ArrayList() {this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}

2 ArrayList 添加数据

添加单个数据

    //添加数据arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");System.out.println(arrayList);//[afd, afd, afd]/*** 向ArrayList中的0号位置上 添数据 * 通过这个方法添加数据，位置限定在  0 到 arraylist.size()中*/arrayList.add(0,"qq");System.out.println(arrayList);//[qq, afd, afd, afd]

arrayList.add(0,”qq”);
- 源码中首先调用了 rangeCheckForAdd(index);方法来检察传入的角标的范围，不在范围内就抛出异常
- 而最终是通过 Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)这个方法将原来集合中的内容copy到新的集合中去

    //add方法的源码public void add(int index, E element) {rangeCheckForAdd(index);ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);elementData[index] = element;size++;}//方法来检察 传入的角标的范围，不在范围内就抛出异常 private void rangeCheckForAdd(int index) {if (index > size || index < 0)throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}

添加集合中的数据

ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<Integer>();arrayList2.add(1);ArrayList<Integer> arrayList3 = new ArrayList<Integer>();arrayList3.add(3);//将 arraylist2 中的数据全部添加到arraylist3集合中arrayList3.addAll(arrayList2);System.out.println(arrayList3);//[3, 1]

分析其源码我们会发现，其先是通过 toArray()方法将集合数据转为数组数据，最终是通过 System.arraycopy()方法数据copy到了一个新的数组中

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {Object[] a = c.toArray();int numNew = a.length;ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCountSystem.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);size += numNew;return numNew != 0;}

3 ArrayList 移除集合中的所有的数据

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();//添加数据arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");System.out.println(arrayList);//[afd, afd, afd]//移除集合中的所有的数据 arrayList.clear();System.out.println(arrayList);//[]

分析其源码我们会发现，其实是将集合底层保存数据的数组中的元素设置为了 null , 同时将记录元素个数的变量size的值置为0

//clear功能源码
public void clear() {modCount++;// clear to let GC do its workfor (int i = 0; i < size; i++)elementData[i] = null;size = 0;
}

4 ArrayList 判断是否包含指定的元素

4.1 判断操作

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();//添加数据arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");arrayList.add("afd");//判断 集合中是否包含指定的元素 ，饱含返回true ,不包含返回false boolean contains = arrayList.contains("afd");System.out.println(contains);//true

4.2 源码分析

public boolean contains(Object o) {return indexOf(o) >= 0;}

可以发现其内部是调用了indexOf（）方法，该方法去数组中查询指定的元素在其中第一次出现的位置 ，如果没有就返回-1，如果有就返回该位置

5 ArrayList 判断列表中是否有元素（是否不为空）

//集合为空 返回true 不为空返回false
boolean empty = arrayList.isEmpty();

源码分析

//这里的size 是集合对应的保存数据的内容数组的大小
public boolean isEmpty() {return size == 0;
}

6 ArrayList 移除元素

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();//添加数据arrayList.add("afd");arrayList.add("abc");arrayList.add("axc");//方式一 移除0角标的数据arrayList.remove(0);System.out.println(arrayList);//[abc, axc]//方式二 移除数据 "axc"arrayList.remove("axc");System.out.println(arrayList);//[abc]

源码分析


public E remove(int index) {rangeCheck(index);modCount++;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 workreturn oldValue;
}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;}

这是两个重载的方法 remove(int index) 是根据传入的角标，根据角标去除对应的数据，最后还是通过System.arraycopy方法来重建新的数组remove(Object o) 是直接移除元素的方法，元素有可能为 null，所以这里有了一个判断 ，最终都是通过 fastRemove(index);方法中的System.arraycopy逻辑来创建新的数组的

7 ArrayList 修改数据

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();//添加数据for (int i = 0; i <14; i++) {arrayList.add(i);}System.out.println(arrayList);//[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]//修改数据  修改0 号位置上的数据为100Integer set = arrayList.set(0, 100);System.out.println(arrayList);//[100, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]

源码分析

public E set(int index, E element) {rangeCheck(index);E oldValue = elementData(index);elementData[index] = element;return oldValue;
}
private void rangeCheck(int index) {if (index >= size)throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}

先通过 rangeCheck(index) 方法来检验修改数据传入的角标值是否有效
然后通过elementData(index) 拿到数组中对应角标的数据，并返回去
最后重新对数组中对应角标下进行赋值

8 ArrayList 获取集合中元素的个数

ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();//添加数据for (int i = 0; i <14; i++) {arrayList.add(i);}System.out.println(arrayList);//[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]//获取集合中元素的个数 int size = arrayList.size();System.out.println(size);//14

源码分析

public int size() {return size;}

源码中 直接将记录 元素个数变化的变量size的值返回去

9 ArrayList 转为对应的数组


ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();//添加数据for (int i = 0; i <14; i++) {arrayList.add(i);}System.out.println(arrayList);//[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13]//操作方式一 Object[] objArray= arrayList.toArray();for (int i = 0; i < objArray.length; i++) {//取出数据 Integer num = (Integer) objArray[i];System.out.println(num);}//操作方式二//创建将要保存数据的 数组 Integer[] array = new Integer[arrayList.size()];//将集合中的数据转存到数组中 arrayList.toArray(array);

操作方式一中，通过toArray()方法是一个Object对象数组，可以在每次取出数据的时候，将数组类型强转

源码分析


public Object[] toArray() {return Arrays.copyOf(elementData, size);
}

toArray() 方法是直接使用了 Arrays.copyOf(elementData, size)方法


public <T> T[] toArray(T[] a) {if (a.length < size)// Make a new array of a's runtime type, but my contents:return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);if (a.length > size)a[size] = null;return a;
}

toArray(T[] a)方法中当目标数组长度小于集合元素个数的时候，通过 Arrays.copyOf () 来构建赋值数组，否则的话就会通过 System.arraycopy(）方法拷贝数组

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java ArrayList 概述与源码简析

ArrayList 概述与源码简析

1 ArrayList 创建

2 ArrayList 添加数据

3 ArrayList 移除集合中的所有的数据

4 ArrayList 判断是否包含指定的元素

5 ArrayList 判断列表中是否有元素（是否不为空）

6 ArrayList 移除元素

7 ArrayList 修改数据

8 ArrayList 获取集合中元素的个数

9 ArrayList 转为对应的数组

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