Java ArrayList 实现实例讲解

 ArrayList概述： 

ArrayList是基于数组实现的，是一个动态数组，其容量能自动增长，类似于C语言中的动态申请内存，动态增长内存。

    ArrayList不是线程安全的，只能用在单线程环境下，多线程环境下可以考虑用Collections.synchronizedList(List l)函数返回一个线程安全的ArrayList类，也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类。

    ArrayList实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输，实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问，实现了Cloneable接口，能被克隆。

   每个ArrayList实例都有一个容量，该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向ArrayList中不断添加元素，其容量也自动增长。自动增长会带来数据向新数组的重新拷贝，因此，如果可预知数据量的多少，可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前，应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量，这可以减少递增式再分配的数量。 

   注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个ArrayList实例，而其中至少一个线程从结构上修改了列表，那么它必须保持外部同步。

下面对java arraylist做一个记录和总结吧

public class arraylist {
  
  private transient Object[] elementData;
  
  private int size;

定义了一个泛型类，一个object的数组和一个私有变量来记录该集合的元素数量，原文多了一个私有变量，我也不知道干嘛用的，作者也没解释也没提及到，我没使用也没事

  public arraylist(int initialCapacity){
    super();
    if(initialCapacity<=0){
      //抛异常
      throw new IllegalArgumentException("初始化参数不能小于0");
    }else{
      //初始化数组
      this.elementData=new Object[initialCapacity];
    }
  }
  
  public arraylist(){
    this(10);
  }
  
  public arraylist(Collection c){
    //初始化
    elementData=c.toArray();
    size=elementData.length;
    //如果不是任意类型的数组就转换Objec类型
    if (elementData.getClass() != Object[].class){
      elementData=Arrays.copyOf(elementData,size, Object[].class);
    }
  }

3个初始化方法，根据默认大小进行数组的初始化，给定大小初始化和传递一个继承了Collection集合接口的类进行转换赋值初始化

  public void ensureCapacity(int minCapacity){
    
    int oldCapacity = elementData.length; 
    if (minCapacity > oldCapacity) {
      
      Object oldData[] = elementData; 
      int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; //增加50%+1
 if (newCapacity < minCapacity) 
   newCapacity = minCapacity; 
     //使用Arrays.copyOf把集合的元素复制并生成一个新的数组
     elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); 
    } 
  }

这是一个核心的方法，集合的扩容，其实是对数组的扩容，minCapacity集合的大小，进行对比判断是否应该进行扩容，使用了Arrays.copyOf()方法进行扩容，

原文有进行详细的解释，这个方法把第一个参数的内容复制到一个新的数组中，数组的大小是第二个参数，并返回一个新的数组，关于oldData的变量上文有详细的注释

 
  private void RangeCheck(int index){
    if(index > size || index < 0){
      throw new IndexOutOfBoundsException("下标超出,Index: " + index + ", Size: " +size);
    }
  }

一个下标的检索是否出 1 public boolean add(E e){ ensureCapacity(size+1); elementData[size]=e; size++; return true; }

添加元素，先进行扩容，在赋值，然后元素加一，注意 size+1 字段size并没有加一，这里进行的是算术的运算，所以在后面才需要进行自增

  public boolean add(int index, E element){
    RangeCheck(index);
    ensureCapacity(size+1);
    // 将 elementData中从Index位置开始、长度为size-index的元素， 
    // 拷贝到从下标为index+1位置开始的新的elementData数组中。 
    // 即将当前位于该位置的元素以及所有后续元素右移一个位置。
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index+1, size-index);
    elementData[index]=element;
    size++;//元素加一
    return true;
  }

这里不同的是 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index+1, size-index);

这是一个c的内部方法，详细的原文有解释，这里就不说了，这个也是整个ArrayList的核心所在，也Arrays.copyOf()的内部实现原理

  public boolean addAll(Collection < ? extends E>c){
    Object[] newElement=c.toArray();
    int elementLength=newElement.length;
    ensureCapacity(size+elementLength);
    //从newElement 0的下标开始，elementLength个元素，elementData size的下标 
    System.arraycopy(newElement, 0, elementData, size, elementLength);
    size+=elementLength;
    return elementLength!=0;
  }

基本上其他方法都只是根据不同的情况进行不同的处理，比如通过接口把数据对象传递进来然后获取长度进行扩容，在把数据使用System,arraycopy复制到新的数组中

  public boolean addAll(int index, Collection c){
    if(index > size || index < 0){
      throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " +size);
    }
    Object[] newElement=c.toArray();
    int elementLength=newElement.length;
    ensureCapacity(size+elementLength);
    int numMoved=size-index;
    //判断插入的位置是否在数组中间
    if(numMoved>0){
      //把index插入位置的后面的所有元素往后移
      //elementData index下标开始的numMoved个元素插入到elementData 的index+elementLength位置
      System.arraycopy(elementData, index, elementData, index+elementLength, numMoved);
    }
    //把newElement里从0开始的elementLength个元素添加到elementData index开始的位置
    System.arraycopy(newElement, 0, elementData, index, elementLength); 
    size += elementLength; 
    return elementLength != 0;
  }
  
  
  public E set(int index,E element){
    RangeCheck(index);
    E oldElement=(E)elementData[index];
    elementData[index]=element;
    return oldElement;
  }
  
  
  public E get(int index){
    RangeCheck(index);
    return (E)elementData[index];
  }
  
  
  public E remove(int index){
    RangeCheck(index);
    E oldElement=(E)elementData[index];
    
    int numMoved=size-index-1;
    //如果在数组范围内就进行移动
    if(numMoved>0)
      System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
    //移除
    elementData[--size]=null;
    return oldElement;
  }
  
  
  public boolean remove(Object obj){
    //Arraylist允许存放null,所以也要进行判断处理
    if(obj==null){
      for(int index=0;indexT[] toArray(T[] a){
    if(a.length size){
for(int index=size;index

基本上都是对数组进行操作和使用c的方法进行赋值移动等，详细的可以查看原文，原文中除了那个私有变量外也没多少问题，代码可以完美运行，这李要注意的和难点就会是System,arraycopy和Arrayist.copy()这2个方法

和在扩容方法里oldData这个变量的使用，这个变量真的很好，一开始我也不知道为什么要这么使用，在原文的末尾会进行解释。


以上所述是小编给大家介绍的Java ArrayList 实现实例讲解，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问欢迎给我留言，小编会及时回复大家的，在此也非常感谢大家对考高分网网站的支持！