本文内容

当然ArrayList里的方法不止这些，本文主要讲一些常用的方法

 

方法变量

Arraylist里的方法变量主要有以下几个

 

1. 构造方法

1.1 有参构造

1.1.1 传入数组的大小

1.1.1.1代码实现

List<String> list=new ArrayList<>(5);
复制代码

1.1.1.2源码解析

 

1.1.2 传入一个list对象

其实这个就相当于把传入的list对象里的数据复制到新的ArrayList对象

1.1.2.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>(Arrays.asList("z","m","h"));
复制代码

这里用来Arrays工具类里的asList方法，它的源码里是直接返回一个List，有兴趣的可以去看看，这里就不介绍了

1.1.2.2 源码解析

 

1.2 无参构造

这个比较简单，直接赋值一个空数组

1.2.1代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
复制代码

1.2.2源码解析

 

2. add方法

add一般常用的有两个方法，一个就是add(E e)在尾部添加数据，一个就是add(int index,E element)在指定位置插入元素

2.1 add(E e)

这个是Arrayist的主要方法，平时用的也是最多的方法之一，所以源码比较复杂，比较长

2.1.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("灰灰HK");
复制代码

2.1.2 源码解析

 

  • ensureCapacityInternal(int minCapacity)确保数组容量充足

 

  • calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity)

 

  • 再回到ensureExplicitCapacity(int minCapacity)这个方法，这个方法先修改次数加1，然后判断size+1是不是比当前的数组容量大，如果比当前的数组容量大，则进行扩容操作，扩大容量为原数组的1.5倍

比如第二次调用add方法，此时size+1=2, elementData.length=10,为什么等于10呢？因为第一次默认把数组容量从0扩大到了10,这时size+1比elementData.length小，就不会进行扩容操作

 

  • grow(int minCapacity)扩容

这里调用Arrays.copyOf()方法进行复制操作，当进一步深入这个方法时，发现是由System.arraycopy()这个方法实现复制功能的，这个方法由native关键字修饰，表示不是由Java语言实现的，一般是c/cpp实现

 

2.1.3 小结

到这里，add的方法流程就走完了，其核心步骤：

  • 每次添加元素时判断数组容量是否充足

  • 第一次添加元素，把数组容量扩容到10

  • 扩容时，除第一次，以后的每次扩容为原大小的1.5倍

  • 扩容后调用System.arraycopy()方法把原数组的元素复制到扩容后的新数组

2.2 add(int index, E element)

该方法为在指定位置插入元素，该位置及后面所有元素后移

2.2.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.add(0,"灰灰");
复制代码

2.2.2 源码解析

 

可以看到，这边又用到了System.arraycopy()这个方法

  • rangeCheckForAdd(int index)判断是否越界

这里他是和size对比，而不是和数组的length对比，我个人认为这样第一节省了空间，第二方便后面移动的操作

 

  • System.arraycopy()拷贝数组 
public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos,
                                     Object dest, int destPos,
                                    int length)
复制代码
  • src 原数组对象
  • srcPos 原数组起始位置
  • dest 目标数组
  • destPos 目标数组起始位置
  • length 复制多少个数据

2.2.3 小结

插入方法其主要步骤如下:

  • 检查插入的位置是否越界
  • 检查数组容量是否充足，不充足进行扩容相关操作
  • 调用System.arraycopy()进行index及后面的元素后移

3. get方法

3.1 get(int index)

3.1.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.get(0);
复制代码

3.1.2 源码解析

 

  • rangeCheck(int index)判断是否越界

get个add方法判断越界的方法是不一样的，这边是index>=size,多了个等于，为什么要多个等于呢？因为数组是从0开始的，而size相当于是开始的从1开始的

private void rangeCheck(int index) {
    if (index >= size)
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
复制代码
  • elementData(int index)直接返回对应下标的数组元素 
E elementData(int index) {
    return (E) elementData[index];
}
复制代码

3.1.3 小结

get方法比较简单，主要步骤为：

  • 检查是否越界
  • 返回对应元素

4. set方法

4.1 set(int index, E element)

4.1.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.set(0,"灰灰");
复制代码

4.1.2 源码解析

 

5. remove方法

5.1 remove(int index)

5.1.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.remove(0);
复制代码

5.1.2 源码解析

当删除的元素为最后一个元素时，numMoved就小于0了，就不会进行移动元素的操作

 

5.2 remove(Object o)

这个方法在实际中用的比较少，因为AraryList是可以保存重复的元素，所以删除是删除最早添加的元素

5.2.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.remove("hk");
复制代码

5.2.2 源码解析

 

  • fastRemove(int index)删除元素

这个方法和remove(int index)内部的操作类似，不过这边不保存被删除的元素

private void fastRemove(int index) {
    modCount++;
    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
}
复制代码

6. clear方法

6.1 clear()

6.1.1 代码实现

List<String> list=new ArrayList<>();
list.add("hk");
list.clear();
复制代码

6.1.2 源码分析

 

总结

ArrayList底层扩容或者移动数组元素时都调用了System.arraycopy()来进行相关操作，平时进行我们进行数组复制或移动的时候也可以调用这个方法了，这个性能比循环复制性能高多了，特别是在大量数据的时候。

文章好几次出现了modCount++这个操作，这个modCount主要用户内部类的迭代器