Java集合系列之ArrayList源码分析

//默认初始化容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

//空对象数组
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//对象数组
private transient Object[] elementData;

//集合元素个数
private int size;

//传入初始容量的构造方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
  super();
  if (initialCapacity < 0) {
    throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity);
  }
  //新建指定容量的Object类型数组
  this.elementData = new Object[initialCapacity];
}

//不带参数的构造方法
public ArrayList() {
  super();
  //将空的数组实例传给elementData
  this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}

//传入外部集合的构造方法
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
  //持有传入集合的内部数组的引用
  elementData = c.toArray();
  //更新集合元素个数大小
  size = elementData.length;
  //判断引用的数组类型, 并将引用转换成Object数组引用
  if (elementData.getClass() != Object[].class) {
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
  }
}

//增(添加)
public boolean add(E e) {
  //添加前先检查是否需要拓展数组, 此时数组长度最小为size+1
  ensureCapacityInternal(size + 1);
  //将元素添加到数组末尾
  elementData[size++] = e;
  return true;
}


//增(插入)
public void add(int index, E element) {
  //插入位置范围检查
  rangeCheckForAdd(index);
  //检查是否需要扩容
  ensureCapacityInternal(size + 1);
  //挪动插入位置后面的元素
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);
  //在要插入的位置赋上新值
  elementData[index] = element;
  size++;
}

//删
public E remove(int index) {
  //index不能大于size
  rangeCheck(index);
  modCount++;
  E oldValue = elementData(index);
  int numMoved = size - index - 1;
  if (numMoved > 0) {
    //将index后面的元素向前挪动一位
    System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
  }
  //置空引用
  elementData[--size] = null;
  return oldValue;
}

//改
public E set(int index, E element) {
  //index不能大于size
  rangeCheck(index);
  E oldValue = elementData(index);
  //替换成新元素
  elementData[index] = element;
  return oldValue;
}

//查
public E get(int index) {
  //index不能大于size
  rangeCheck(index);
  //返回指定位置元素
  return elementData(index);
}

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
  //如果此时还是空数组
  if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
    //和默认容量比较, 取较大值
    minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
  }
  //数组已经初始化过就执行这一步
  ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
  modCount++;
  //如果最小容量大于数组长度就扩增数组
  if (minCapacity - elementData.length > 0) {
    grow(minCapacity);
  }
}

//集合最大容量
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

//增加数组长度
private void grow(int minCapacity) {
  //获取数组原先的容量
  int oldCapacity = elementData.length;
  //新数组的容量, 在原来的基础上增加一半
  int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
  //检验新的容量是否小于最小容量
  if (newCapacity - minCapacity < 0) {
    newCapacity = minCapacity;
  }
  //检验新的容量是否超过最大数组容量
  if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) {
    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
  }
  //拷贝原来的数组到新数组
  elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}