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ArrayList底层代码日记

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 = http://www.mamicode.com/{};

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = http://www.mamicode.com/{};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:

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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 = http://www.mamicode.com/new Object[initialCapacity];
  } else if (initialCapacity == 0) {
    this.elementData = http://www.mamicode.com/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 = http://www.mamicode.com/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 = http://www.mamicode.com/(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;

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当ArrayList执行add()方法添加元素时,每次都会去增加modCount;至于这个modCount的用处:

由于ArrayList是非线程安全的,而modCount记录了ArrayList结构性变化的次数;在使用迭代器遍历的时候,用来检查列表中的元素是否发生结构性变化(列表元素数量发生改变)了,主要在多线程环境下需要使用,防止一个线程正在迭代遍历,另一个线程修改了这个列表的结构;

还有:

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由此可见,执行add()方法当容量超出了原最大容量,会继续扩容哦;

//TODO

 

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