ArrayList底層實現

package java.util;

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

    /**
     * 默認的長度
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * 在new ArrayList的這個無參構造方法中會給Object []一個空的對象
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * 這個就是ArrayList維護的數組
     */
    private transient Object[] elementData;

    /**
     *集合的大小
     */
    private int size;

    /**
     *能夠指定長度
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }

    /**
     * 默認無參構造方法,裏面會初始化這個維護的數組
     */
    public ArrayList() {
        super();
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

   /**
     * 能夠傳進來一個集合,這裏轉成數組以後傳給elementData 
     * 而後判斷是不是object[]類型,若不是則複製一個給elementData 
     */
    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        size = elementData.length;
        // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    }

    

   

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {//空數組
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
        modCount++;

        // 判斷總容量大小+1是否比原數組長度大,即最新的元素可否加進去,加不進去則擴容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);//擴容
    }

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//容量增長爲原來的1.5
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        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);//拷貝一個新的數組指向原數組
    }

  
    public int size() {
        return size;
    }

   
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

  
    /****/
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);//檢查下標

        return elementData(index);//根據下標拿值
    }

    /**
     *
     */
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);//檢查下標是否越界

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;//將新值替換
        return oldValue;
    }

    /**
     * 相似 add(int index, E element)方法,不在贅述
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    /**
     * 添加到指定位置
     */
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);//檢查下標是否越界

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 會在原來長度基礎上+1而後判斷當前數組是否爲空,若爲空判斷長度是否大於默認值的10個長度,返回最大值,若以前的長度小於此長度(原長已經知足不了,須要擴容),在此基礎上擴展元素的長度爲以前+以前的一半,length>>1
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

    /**
     * 相對於根據對象刪除效率高些,由於這裏是直接根據下標進行刪除 ,少了迭代

     */
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);//檢查下標是否越界

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
         //這裏是將elementData複製到本身自己,從須要刪除的位置開始+1,複製的長度爲總長度-刪除的位置-1也就是將刪除位置開始日後的元素所有前移,由於自己長度多了最後一個元素,好比[1,2,3,4],刪除index=1的元素這裏把3,4插入到以前的元素位置變成[1,3,4,4]多了最後一個元素,後面會把他清除
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; //這裏清除最後一個多於的元素

        return oldValue;
    }

    /**
     * 根據對象刪除,遍歷數組,找到第一個符合的元素進行刪除,刪除步驟請看fastRemove()方法
     */
    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }

    /*
     *  
     */
    private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
 //這裏是將elementData複製到本身自己,從須要刪除的位置開始+1,複製的長度爲總長度-刪除的位置-1也就是將刪除位置開始日後的元素所有前移,由於自己長度多了最後一個元素,好比[1,2,3,4],刪除index=1的元素這裏把3,4插入到以前的元素位置變成[1,3,4,4]多了最後一個元素,後面會把他清除
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // 清除最後一個多餘的元素
    }

    /**
     *遍歷數組,將每個元素的值都置爲null
     */
    public void clear() {
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }

    /**
      看上面幾個方法,不在贅述
     */
    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

    /**
  看上面幾個方法,不在贅述
     */
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);

        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

   
   
   
}