ArrayList底层代码日记

时间：2017-02-20 13:38:28 阅读：202 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

标签：abstract 执行 debug size throw default ati ima 申请

通过底层代码可以学习到很多东西:

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

由此可见,ArrayList继承自AbastractList，以及实现了以上四个接口;

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E>{..} ==> AbstractCollection<E> implements Collection<E>{..}

List<E> extends Collection<E>{..};

由上引申最后的根源都是Collection;

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;这是默认的初始化容量;

private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};以上两个是可以类内部引用的空数组，后者是充当类的默认空值

transient Object[] elementData; 被transient 修饰的变量不会被序列化;

此处注意:该元素不被序列化但是当序列化时元素还是有的;玄机在于ArrayList中的两个方法：

技术分享

ArrayList在序列化的时候会调用writeObject，直接将size和element写入ObjectOutputStream；反序列化时调用readObject，从ObjectInputStream获取size和element，再恢复到elementData。至于为什么不直接用elementData来序列化，原因在于elementData是一个缓存数组，它通常会预留一些容量，等容量不足时再扩充容量，那么有些空间可能就没有实际存储元素，采用上诉的方式来实现序列化时，就可以保证只序列化实际存储的那些元素，而不是整个数组，从而节省空间和时间;

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);
　　}

}

这个方法可以定义初始化容量大小的ArrayList;

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

由此可知:当new一个ArrayList对象时，他是一个默认的空数组;

public void trimToSize() {
　　modCount++;
　　if (size < elementData.length) {
　　　　elementData = (size == 0)
　　　　? EMPTY_ELEMENTDATA
　　　　: Arrays.copyOf(elementData, size);
　　}
}

此方法可以用来去除动态增长的多余容量，节省空间;ArrayList所说没有用的值并不是null，而是ArrayList每次增长会预申请多一点空间，1.5倍+1，而不是两倍
这样就会出现当size() = 1000的时候，ArrayList已经申请了1200空间的情况;
trimToSize 的作用只是去掉预留元素位置，就是删除多余的200，改为只申请1000,内存紧张的时候会用到;(可自行通过代码调用debug查看元素即知)

public void ensureCapacity(int minCapacity) {
　　int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
　　// any size if not default element table
　　? 0
　　// larger than default for default empty table. It‘s already
　　// supposed to be at default size.
　　: DEFAULT_CAPACITY;

　　if (minCapacity > minExpand) {
　　　　ensureExplicitCapacity(minCapacity);
　　}
}

我们在使用Arraylist时，经常要对它进行初始化工作，在使用add()方法增加新的元素时，如果要增加的数据量很大，应该使用ensureCapacity()方法，该方法的作用是预先设置Arraylist的大小，这样可以大大提高初始化速度;总而言之，记住这个函数可以对低层数组扩容就行了，在适当的时机，好好利用这个函数，将会使我们写出来的程序性能得到提升;

至于原因是因为，如果添加元素时第一次没有一次性扩到想要的最大容量的话，它就会在添加元素的过程中，一点一点的进行扩容，要知道对数组扩容是要进行数组拷贝的，这就会浪费大量的时间。如果已经预知容器可能会装多少元素，最好显示的调用ensureCapacity这个方法一次性扩容到位。

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

　　return elementData(index);
}

@SuppressWarnings("unchecked")
　　E elementData(int index) {
　　return (E) elementData[index];
}

由此可见get(i)实质是通过数组的index方式来获取元素;

技术分享