Java8 ArrayList的源碼分析（一）

在Java開發中，最經常使用的集合莫過於ArrayList, Arraylist 提供了方便的crud的api，看似很複雜，但源碼其實很簡單，可是jdk1.8與之前版本的方法實現仍是有一些不一樣，下面讓咱們一塊兒看看ArrayList在Java8中是如何實現的。 查看源代碼首先要從構造方法開始，一般初始化一個ArrayList經過以下方式

List<Object> list = new ArrayList<Object>();

ArrayList 有三個構造方法：

public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

這是無參構造方法

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 是一個空的Object 數組

private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

**elementData **是ArrayList的核心，是一個object的數組，ArrayList全部的數據操做，都是經過數組實現的

transient Object[] elementData;

因此，無參構造方法的ArrayList 實際上只初始化了一個空的Object數組

下面看第二個構造方法

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);
        }
    }

這個構造方法接收一個int參數，若是int>0,剛生成一個對應長度的Object數組，等於0的話，就默認生成一個空的Object數組，最後小於0會拋一個不規則參數的異常

最後再看第三個構造方法

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;
        }
    }

這個構造方法爲一個collection參數，將參數的元素初始化Object數組裏。

接下爲講講ArrayList的Crud

首先是list的 add()方法

public boolean add(E e) {
       ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
       elementData[size++] = e;
       return true;
   }

在添加一個元素以前，先調用一下ensureCapacityInternal方法，這個方法以下

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

它首先判斷Array的底層數組elementData與默認的空數組是否是相同，若是相同，就須要取默認容量（java8中默認是10）與你傳進來參數的最大值，這個判斷的目的是爲了List中的addAll()方法，它會增長一個collection到這個數組裏來，這個collection容量大於10，那麼就要拓展這個數組的大小。就是經過ensureExplicitCapacity來實現。

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

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

modCount是父類AbstractList裏的一個成員變量，用來記錄List的修改次數的，這裏再也不討論。 下面if判斷就是指若是添加完元素後的容量大於當前數組長度，就要對數組擴容。

private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        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);
    }

這裏面也有一種邏輯的判斷，但最重要的是這一句話

int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);

oldCapacity>>1 指向右移一位，實際爲oldCapacity/2 取整，這樣直接位運算速度較快，這跟jdk以前的版本不同，之前是容量*1.5倍而後加1，新的jdk減小了步驟。

最後一句就是擴容的最終實現

elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);

Arrays.copyOf Jdk8也與之前的版本不一樣，以前直接使用System.arraycopy()實現這一功能，最新版將這一步又從新封裝了一層，這兒再也不詳貼，有意的能夠本身翻看一下。

以上是使用add方法添加一個元素前，判斷容量以及是否須要擴容的處理，緊接着就直接給此數組賦值，同時size++，這個size就是用來取ArrayList的長度，切記，ArrayList的長度不是經過elementData.length來取的，後續會講爲何不對。

未完待續。。。。