史上最全的Java容器集合之ArrayList(源码解读)(二)

简介: 史上最全的Java容器集合之ArrayList(源码解读)(二)

add(int, E)方法

public void add(int index, E element) {
        // 插入数组位置检查
        rangeCheckForAdd(index);
        // 确保容量,如果需要扩容的话则自动扩容
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index); // 将index后面的元素往后移一个位置
        elementData[index] = element; // 在想要插入的位置插入元素
        size++; // 元素大小加1
    }
  // 针对插入数组的位置,进行越界检查,不通过抛出异常
  // 必须在0-最后一个元素中间的位置插入,,否则就报错
  // 因为数组是连续的空间,不存在断开的情况
  private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index > size || index < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
复制代码

这个也不难 前面我们数组已经实现了

get方法

public E get(int index) {
        // 先进行越界检查
        rangeCheck(index);
        // 通过检查则返回结果数据,否则就抛出异常。
        return elementData(index);
    }
    // 越界检查的代码很简单,就是判断想要的索引有没有超过当前数组的最大容量
    private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
        @SuppressWarnings("unchecked")
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }
复制代码

先检查数组越界,然后你就是直接去数组那边拿数据然后返回

set(int index, E element)

 // 作用:替换指定索引的元素
  public E set(int index, E element) {
        // 索引越界检查
        rangeCheck(index);
        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }
复制代码

这个就是替换指定位置的元素

remove(int):通过删除指定位置上的元素

public E remove(int index) {
       // 索引越界检查
        rangeCheck(index);
        modCount++;
        // 得到删除位置元素值
        E oldValue = elementData(index);
        // 计算删除元素后,元素右边需要向左移动的元素个数
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            // 进行移动操作,图形过程大致类似于上面的add(int, E)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        // 元素大小减1,并且将最后一个置为null.
        // 置为null的原因,就是让gc起作用,所以需要显示置为null
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        // 返回删除的元素值
        return oldValue;
    }
复制代码

remove(Object o)

public boolean remove(Object o) {
        // 如果删除元素为null,则循环找到第一个null,并进行删除
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    // 根据下标删除
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
        // 否则就找到数组中和o相等的元素,返回下标进行删除
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    // 根据下标删除
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }
    private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        // 计算删除元素后,元素右边需要向左移动的元素个数
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            // 进行移动操作
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        // 元素大小减1,并且将最后一个置为null. 原因同上。
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
    }
复制代码

总结

ArrayList的优缺点

  • ArrayList底层以数组实现,是一种随机访问模式,再加上它实现了RandomAccess接口,因此查找也就是get的时候非常快
  • ArrayList在顺序添加一个元素的时候非常方便,只是往数组里面添加了一个元素而已
  • 删除元素时,涉及到元素复制,如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能
  • 插入元素时,涉及到元素复制,如果要复制的元素很多,那么就会比较耗费性能

为什么ArrayList的elementData是用transient修饰的

  • 说明:ArrayList实现了Serializable接口,这意味着ArrayList是可以被序列化的,用transient修饰elementData意味着我不希望elementData数组被序列化
  • 理解:序列化ArrayList的时候,ArrayList里面的elementData未必是满的,比方说elementData有10的大小,但是我只用了其中的3个,那么是否有必要序列化整个elementData呢?显然没有这个必要,因此ArrayList中重写了writeObject方法。
 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws java.io.IOException{
        // Write out element count, and any hidden stuff
        int expectedModCount = modCount;
        s.defaultWriteObject();
        // Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
        s.writeInt(size);
        // Write out all elements in the proper order.
        for (int i=0; i<size; i++) {
            s.writeObject(elementData[i]);
        }
        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }
复制代码
  • 优点:这样做既提高了序列化的效率,减少了无意义的序列化;而且还减少了序列化后文件大小。

版本说明

  • 这里的源码是JDK8版本,不同版本可能会有所差异,但是基本原理都是一样的。

结尾

ArrayList就这么多了,大家自己可以对着博客,对着源码看,我感激它这个源码不是很难,基于数组的把可能是 因为博主也是一个开发萌新 我也是一边学一边写 我有个目标就是一周 二到三篇 希望能坚持个一年吧 希望各位大佬多提意见,让我多学习,一起进步。

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