Java8 ArrayList的源码分析（一）

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在Java开发中，最常用的集合莫过于ArrayList, Arraylist 提供了方便的crud的api，看似很复杂，但源码其实很简单，但是jdk1.8与以前版本的方法实现还是有一些不同，下面让我们一起看看ArrayList在Java8中是如何实现的。查看源代码首先要从构造方法开始，通常初始化一个ArrayList通过如下方式

List<Object> list = new ArrayList<Object>();

ArrayList 有三个构造方法：

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

这是无参构造方法

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 是一个空的Object 数组

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

**elementData **是ArrayList的核心，是一个object的数组，ArrayList所有的数据操作，都是通过数组实现的

transient Object[] elementData;

所以，无参构造方法的ArrayList 实际上只初始化了一个空的Object数组

下面看第二个构造方法

 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);
        }
    }

这个构造方法接收一个int参数，如果int>0,刚生成一个对应长度的Object数组，等于0的话，就默认生成一个空的Object数组，最后小于0会抛一个不规则参数的异常

最后再看第三个构造方法

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;
        }
    }

这个构造方法为一个collection参数，将参数的元素初始化Object数组里。

接下为讲讲ArrayList的Crud

首先是list的 add()方法

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

在添加一个元素之前，先调用一下ensureCapacityInternal方法，这个方法如下

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

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

它首先判断Array的底层数组elementData与默认的空数组是不是相同，如果相同，就需要取默认容量（java8中默认是10）与你传进来参数的最大值，这个判断的目的是为了List中的addAll()方法，它会增加一个collection到这个数组里来，这个collection容量大于10，那么就要拓展这个数组的大小。就是通过ensureExplicitCapacity来实现。

 private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

modCount是父类AbstractList里的一个成员变量，用来记录List的修改次数的，这里不再讨论。下面if判断就是指如果添加完元素后的容量大于当前数组长度，就要对数组扩容。

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

这里面也有一种逻辑的判断，但最重要的是这一句话

        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

oldCapacity>>1 指向右移一位，实际为oldCapacity/2 取整，这样直接位运算速度较快，这跟jdk之前的版本不一样，以前是容量*1.5倍然后加1，新的jdk减少了步骤。

最后一句就是扩容的最终实现

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

Arrays.copyOf Jdk8也与以前的版本不同，之前直接使用System.arraycopy()实现这一功能，最新版将这一步又重新封装了一层，这儿不再详贴，有意的可以自己翻看一下。

以上是使用add方法添加一个元素前，判断容量以及是否需要扩容的处理，紧接着就直接给此数组赋值，同时size++，这个size就是用来取ArrayList的长度，切记，ArrayList的长度不是通过elementData.length来取的，后续会讲为什么不对。

未完待续。。。。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/1273644/blog/800955

标签

arraylist

源码

构造方法

object

数组