ArrayList部分源码解析

 了解集合框架的底层实现对于我们在某种场景下选择合适的集合框架和自定义实现符合要求的集合框架有很大帮助。

以下是我对ArrayList部分源码的理解。

/*
*默认的初始容量为10
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
/*
*用于空实例的共享数组实例
*/
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
/*
*共享数组实例，用于默认大小的空实例。我们将其与EMPTY_ELEMENTDATA
*区分开来，以了解添加第一个元素时需要多大的容量。
*/
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

我们创建ArrayList实例时有三种初始化：无初始容量、有初始容量、无初始容量传入的是一个ArrayList.

/*
*无初始容量，创建为一个空数组
*/
public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
/*
*有初始容量，如果初始值大于0，就创建初始值那么大的数组，如果是0，
*那么他的初始膨胀就为空数组。如果小于0就抛出异常
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }
/*
*如果传入的列表不是空的，复制下来，转存，如果是空的，初始膨胀就是
*空的列表。
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }

我们都知道ArrayList是可变数组，所以ArrayList必然涉及修剪和扩容

修剪

/*
*现在列表有数据的部分小于列表实际长度时，如果size为0，将列表赋值为
*空列表，如果不为0，将列表前size个元素拷贝为新的列表进行缩减。
*/
public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }

扩容

/*
*如果是有初始值初始化，minExpand=0；无初始值初始化，minExpand
*=10;如果提供的初始值比需要的容量小调用grow（）函数进行扩容
*/
public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)
            ? 0
            : DEFAULT_CAPACITY;

        if (minCapacity > minExpand) {
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    }
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }
        return minCapacity;
    }

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

扩容核心

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        //扩容1.5倍；
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        //如果扩容后容量没有需要的最小容量大,让最新的容量值为需要的最
        //小容量
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        //MAX_ARRAY_SIZE=Interger.MAX_VALUE-8
        //如果扩容后的容量大于这个值，hugeCapacity进行处理,拷贝列表
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        //当minCapacity大于整型最大值会数据溢出变成负数，这是报错
        //产生呢村溢出
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        //让最小需求容量值等于最大整型值。
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }