J2SE知识点摘记(二十一)
实现原理
前面已经提了一下Collection的实现基础都是基于数组的。下面我们就已ArrayList 为例，简单分析一下ArrayList 列表的实现方式。首先，先看下它的构造函数。
下列表格是在SUN提供的API中的描述：
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ArrayList() Constructs an empty list with an initial capacity of ten. |
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ArrayList(Collection c) Constructs a list containing the elements of the specified collection, in the order they are returned by the collection's iterator. |
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ArrayList(int initialCapacity) Constructs an empty list with the specified initial capacity. |
其中第一个构造函数ArrayList()和第二构造函数ArrayList(Collection c) 是按照Collection 接口文档所述，所应该提供两个构造函数，一个无参数，一个接受另一个 Collection。
第3个构造函数：
ArrayList(int initialCapacity) 是ArrayList实现的比较重要的构造函数，虽然，我们不常用它，但是某认的构造函数正是调用的该带参数：initialCapacity 的构造函数来实现的。 其中参数：initialCapacity 表示我们构造的这个ArrayList列表的初始化容量是多大。如果调用默认的构造函数，则表示默认调用该参数为initialCapacity =10 的方式，来进行构建一个ArrayList列表对象。
为了更好的理解这个initialCapacity 参数的概念，我们先看看ArrayList在Sun 提供的源码中的实现方式。先看一下它的属性有哪些：
ArrayList 继承了AbstractList 我们主要看看ArrayList中的属性就可以了。
ArrayList中主要包含2个属性：
private transient Object elementData[];
private int size;
其中数组:：elementData[] 是列表的实现核心属性：数组。 我们使用该数组来进行存放集合中的数据。而我们的初始化参数就是该数组构建时候的长度，即该数组的length属性就是initialCapacity 参数。
Keys：transient 表示被修饰的属性不是对象持久状态的一部分，不会自动的序列化。
第2个属性：size表示列表中真实数据的存放个数。
我们再来看一下ArrayList的构造函数,加深一下ArrayList是基于数组的理解。
从源码中可以看到默认的构造函数调用的就是带参数的构造函数：
public ArrayList(int initialCapacity)
不过参数initialCapacity＝10 。
我们主要看ArrayList(int initialCapacity) 这个构造函数。可以看到：
this.elementData = new Object[initialCapacity];
我们就是使用的initialCapacity 这个参数来创建一个Object数组。而我们所有的往该集合对象中存放的数据，就是存放到了这个Object数组中去了。
我们在看看另外一个构造函数的源码：
这里，我们先看size() 方法的实现形式。它的作用即是返回size属性值的大小。然后我们再看另外一个构造函数public ArrayList(Collection c) ，该构造函数的作用是把另外一个容器对象中的元素存放到当前的List 对象中。
可以看到，首先，我们是通过调用另外一个容器对象C 的方法size()来设置当前的List对象的size属性的长度大小。
接下来，就是对elementData 数组进行初始化，初始化的大小为原先容器大小的1.1倍。最后，就是通过使用容器接口中的Object[] toArray(Object[] a) 方法来把当前容器中的对象都存放到新的数组elementData 中。这样就完成了一个ArrayList 的建立。
可能大家会存在一个问题，那就是，我们建立的这个ArrayList 是使用数组来实现的，但是数组的长度一旦被定下来，就不能改变了。而我们在给ArrayList对象中添加元素的时候，却没有长度限制。这个时候，ArrayList 中的elementData 属性就必须存在一个需要动态的扩充容量的机制。我们看下面的代码，它描述了这个扩充机制：
这个方法的作用就是用来判断当前的数组是否需要扩容，应该扩容多少。其中属性：modCount是继承自父类，它表示当前的对象对elementData数组进行了多少次扩容，清空，移除等操作。该属性相当于是一个对于当前List 对象的一个操作记录日志号。 我们主要看下面的代码实现：
1. 首先得到当前elementData 属性的长度oldCapacity。
2. 然后通过判断oldCapacity和minCapacity参数谁大来决定是否需要扩容
n 如果minCapacity大于oldCapacity，那么我们就对当前的List对象进行扩容。扩容的的策略为：取(oldCapacity * 3)/2 + 1和minCapacity之间更大的那个。然后使用数组拷贝的方法，把以前存放的数据转移到新的数组对象中
n 如果minCapacity不大于oldCapacity那么就不进行扩容。
下面我们看看上的那个ensureCapacity方法的是如何使用的:
上的两个ａｄｄ方法都是往List 中添加元素。每次在添加元素的时候，我们就需要判断一下，是否需要对于当前的数组进行扩容。
我们主要看看 public boolean add(Object o)方法，可以发现在添加一个元素到容器中的时候，首先我们会判断是否需要扩容。因为只增加一个元素，所以扩容的大小判断也就为当前的size+1来进行判断。然后，就把新添加的元素放到数组elementData中。
第二个方法public boolean addAll(Collection c)也是同样的原理。将新的元素放到elementData数组之后。同时改变当前List 对象的size属性。
类似的List 中的其他的方法也都是基于数组进行操作的。大家有兴趣可以看看源码中的更多的实现方式。
最后我们再看看如何判断在集合中是否已经存在某一个对象的：
由源码中我们可以看到，public boolean contains(Object elem)方法是通过调用public int indexOf(Object elem)方法来判断是否在集合中存在某个对象elem。我们看看indexOf方法的具体实现。
首先我们判断一下elem 对象是否为null ，如果为null的话，那么遍历数组elementData 把第一个出现null的位置返回。
如果elem不为null 的话，我们也是遍历数组elementData ，并通过调用elem对象的equals()方法来得到第一个相等的元素的位置。
这里我们可以发现，ArrayList中用来判断是否包含一个对象，调用的是各个对象自己实现的equals()方法。在前面的高级特性里面，我们可以知道：如果要判断一个类的一个实例对象是否等于另外一个对象，那么我们就需要自己覆写Object类的public boolean equals(Object obj) 方法。如果不覆写该方法的话，那么就会调用Object的equals()方法来进行判断。这就相当于比较两个对象的内存应用地址是否相等了。
在集合框架中，不仅仅是List，所有的集合类，如果需要判断里面是否存放了的某个对象，都是调用该对象的equals()方法来进行处理的。
