ArrayList实现分析（一）——对象创建

ArrayList是java中最常用的集合类之一，它的内部实现是基于数组，因此ArryList可以根据索引实现随机访问。ArryList继承了AbstractList类，并且实现了List, RandomAccess, Cloneable接口。下面详细分析一下ArrayList的实现，下面的分析是基于JDK1.8版本。

ArrayList对象创建

ArryList有三个构造函数：

//创建一个默认大小的ArrayList
public ArrayList() 
//创建一个initialCapacity大小的 ArrayList
public ArrayList(int initialCapacity) 
//使用其他Collection对象，创建arrayList
public ArrayList(Collection<? extends E> c) 

下面具体分析一下，每个构造方法是如何创建一个ArrayList对象，在深入构造方法之前，先看一下ArrayList几个重要的成员变量：

//实际存储数据的数组
transient Object[] elementData; 
//列表实际存储数据元素的个数
private int size;
//定义在AbstractList类中，表示了队列结构修改的次数，主要是当队列大小发生变化时，
//记录变化次数
protected transient int modCount = 0;
//用于表示空实例的空数组对象实现
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//表示创建默认大小的ArrayList实例,主要是于EMPTY_ELEMENTDATA做区别，
//个人认为EMPTY_ELEMENTDATA表示空ArrayList
//DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA表示是默认大小的ArrayList，没有本质上的区别
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

注意:对modCount字段用法说明参考ArrayList实现分析（二）——常用操作和ConcurentModificationException异常

在熟悉了上面的几个字段，下面先看第一个构造函数：ArrayList()
少说废话，先看东西：

 public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
  }

从代码上就可以直接看到了DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA的用法，把它赋值给了elementData，也就是相当于
elementData = {},创建了一个包含零个元素的数组。

第二个构造函数：ArrayList(int initialCapacity) ,同样先看东西：

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);
        }
}

在构造方法中，根据传入的initialCapacity值分别进行不同的操作，如果是大于0，那么直接创建一个initialCapacity大小的数组对象，如果是等于0，那就使用EMPTY_ELEMENTDATA，这里就是使用上面说的EMPTY_ELEMENTDATA这个成员变量赋值，主要是为了代码描述的更清晰；如果是小于0就抛出异常。
第三个构造函数：ArrayList(Collection<? extends E> c)

 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 {
            //用空素组给elementData赋值
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

使用这个构造函数，首先是讲传入的集合对象c通过toArray()方法把c转换为Object数组类型赋值给elementData，这里还增加了一个判断，就是判断赋值后的elementData大小是否为0，如果是0表示，传入的集合对象c包含0个元素，那么使用EMPTY_ELEMENTDATA给elementData复制，如果传入的集合对象c不为空，那么需要再对elementData的实际类型进行判断，因为根据源码中注释，在执行c.toArray()的时候，可能返回的类型不是 Object[].class，这是jdk的bug（经过查阅，该bug在jdk9已经修复），因此这里需要再次判断一下elementData的类型是否是Object[]，如果不是，那么需要利用elementData当前的值，重新创建一个Object[]类型的数组，并用 elementData指向新的数组地址。

注意Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class)方法的作用是使用elementData数组，创建一个新的数组，该数组的大小是size，类型是Object[].class
本文先介绍ArrayList的创建过程，下一篇文章，重点分析一下ArrayList的常用操作。