ArrayList解析

对ArrayList进行简易的源码剖析

首先查看常用的参数

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
//默认容量大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
//默认空数组
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//内部存储数据的数组
transient Object[] elementData;
//数量
private int size;

public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
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);
    }
 public ArrayList(Collection<? extends E> 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;
    }
}

我们查看3个构造方法，
ArrayList()-> this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
ArrayList(int initialCapacity)-> this.elementData = new Object[initialCapacity];
ArrayList(Collection<? extends E> c)->elementData = c.toArray();
都是对elementData进行初始化，显然易见，ArrayList内部就是使用的数组进行存储数据。

接下来查看add：

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

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++;
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }

    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
 }

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    // overflow-conscious code
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

首先是检查当前数组的大小是否足够，是否需要扩容，当不需要扩容时，直接添加。
重点查看add(int index, E element) 中的
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index);
elementData[index] = element;
将index后的数据全部往后移动一位，然后在当前的index位置赋值新增的数据。
由此可以知道ArrayList在中间插入的效率是相对比较低的，需要移动数组内的数组，腾出位置给添加的数据。

接着查询方法

public E get(int index) {
    rangeCheck(index);

    return elementData(index);
}
public int indexOf(Object o) {
    if (o == null) {
        for (int i = 0; i < size; i++)
            if (elementData[i]==null)
                return i;
    } else {
        for (int i = 0; i < size; i++)
            if (o.equals(elementData[i]))
                return i;
    }
    return -1;
  }

判断下是否为空，然后直接通过数组获取

接下来查询

 public E remove(int index) {
    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 work

    return 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;
}

与add类似，删除元素后，使用
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved)进行数组拷贝，index后的数据全部往前移动一位

改的方法：

public E set(int index, E element) {
    rangeCheck(index);

    E oldValue = elementData(index);
    elementData[index] = element;
    return oldValue;
}

根据我们查看的常用参数和构造、增删改查的函数，可知道：
1.ArrayList内部是由一个顺序数组组成，底层使用System.arraycopy进行数组的移动
2.add时，则要先注意数组的大小，是否需要扩容。
3.在进行任意位置添加与删除时，需要对数组进行移动，速度较低，但是查询与修改时根据index,可快速进行