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是List接口的一个可变长数组实现。实现了所有List接口的操作，并答应存储null值。除了没有进行同步，ArrayList基本等同于Vector。在Vector中几乎对所有的方式都进行了同步，但ArrayList仅对writeObject和readObject进行了同步，其它比如add(Object)、remove(int)等都没有同步。 ArrayList是List接口的一个可变长数组实现。实现了所有List接口的操作，并答应存储null值。除了没有进行同步，ArrayList基本等同于Vector。在Vector中几乎对所有的方式都进行了同步，但ArrayList仅对writeObject和readObject进行了同步，其它比如add(Object)、remove(int)等都没有同步。 1.存储 ArrayList使用一个Object的数组存储元素。 private transient Object elementData[]; ArrayList实现了java.io.Serializable接口，这儿的transient标示这个属性不需要自动序列化。下面会在writeObject()方式中具体讲解为什么要这样作。 2.add和remove public boolean add(Object o) { ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = o; return true; } 注重这儿的ensureCapacity()方式，它的作用是保证elementData数组的长度可以容纳一个新元素。在“自动变长机制”中将具体讲解。 public Object remove(int index) { RangeCheck(index); modCount++; Object oldValue = elementData[index]; int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // Let gc do its work return oldValue; } RangeCheck()的作用是进行边界检查。由于ArrayList采用一个对象数组存储元素，所以在删除一个元素时需要把后面的元素前移。删除一个元素时只是把该元素在elementData数组中的引用置为null，详细的对象的销毁由垃圾收集器负责。 modCount的作用将在下面的“iterator()中的同步”中说明。 注：在前移时使用了System提供的一个实用方式：arraycopy()，在本例中可以看出System.arraycopy()方式可以对同一个数组进行操作，这个方式是一个native方式，假如对同一个数组进行操作时，会首先把从源部分拷贝到一个临时数组，在把临时数组的元素拷贝到目标位置。 3.自动变长机制 在实例化一个ArrayList时，你可以指定一个初始容量。这个容量就是elementData数组的初始长度。假如你使用： ArrayList list = new ArrayList(); 则使用缺省的容量：10。 public ArrayList() { this(10); } ArrayList提供了四种add()方式， public boolean add(Object o) public void add(int index, Object element) public boolean addAll(Collection c) public boolean addAll(int index, Collection c) 在每一种add()方式中，都首先调用了一个ensureCapacity(int miniCapacity)方式，这个方式保证elementData数组的长度不小于miniCapacity。ArrayList的自动变长机制就是在这个方式中实现的。 public void ensureCapacity(int minCapacity) { modCount++; int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object oldData[] = elementData; int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; if (newCapacity < minCapacity) newCapacity = minCapacity; elementData = new Object[newCapacity]; System.arraycopy(oldData, 0, elementData, 0, size); } } 从这个方式实现中可以看出ArrayList每次扩容，都扩大到原来大小的1.5倍。 每种add()方式的实现都大同小异，下面给出add(Object)方式的实现： public boolean add(Object o) { ensureCapacity(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = o; return true; } 4.iterator()中的同步 在父类AbstractList中定义了一个int型的属性：modCount，记录了ArrayList结构性变化的次数。 protected transient int modCount = 0; 在ArrayList的所有涉及结构变化的方式中都增加modCount的值，包括：add()、remove()、addAll()、removeRange()及clear()方式。这些方式每调用一次，modCount的值就加1。 注：add()及addAll()方式的modCount的值是在其中调用的ensureCapacity()方式中增加的。 AbstractList中的iterator()方式（ArrayList直接继续了这个方式）使用了一个私有内部成员类Itr，生成一个Itr对象（Iterator接口）返回： public Iterator iterator() { return new Itr(); } Itr实现了Iterator()接口，其中也定义了一个int型的属性：expectedModCount，这个属性在Itr类初始化时被赋予ArrayList对象的modCount属性的值。 int expectedModCount = modCount; 注：内部成员类Itr也是ArrayList类的一个成员，它可以访问所有的AbstractList的属性和方式。理解了这一点，Itr类的实现就轻易理解了。 在Itr.hasNext()方式中： public boolean hasNext() { return cursor != size(); } 调用了AbstractList的size()方式，比较当前光标位置是否越界。 在Itr.next()方式中，Itr也调用了定义在AbstractList中的get(int)方式，返回当前光标处的元素： public Object next() { try { Object next = get(cursor); checkForComodification(); lastRet = cursor++; return next; } catch(IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } 注重，在next()方式中调用了checkForComodification()方式，进行对修改的同步检查： final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } 现在对modCount和expectedModCount的作用应该异常清晰了。在对一个集合对象进行跌代操作的同时，并不限制对集合对象的元素进行操作，这些操作包括一些可能引起跌代错误的add()或remove()等危险操作。在AbstractList中，使用了一个简朴的机制来规避这些风险。这就是modCount和expectedModCount的作用所在。 5.序列化支持 ArrayList实现了java.io.Serializable接口，所以ArrayList对象可以序列化到持久存储介质中。 ArrayList的主要属性定义如下： private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; private transient Object elementData[]; private int size; 可以看出serialVersionUID和size都将自动序列化到介质中，但elementData数组对象却定义为transient了。也就是说ArrayList中的所有这些元素都不会自动系列化到介质中。为什么要这样实现？因为elementData数组中存储的“元素”其实仅是对这些元素的一个引用，并不是真正的对象，序列化一个对象的引用是毫无意义的，因为序列化是为了反序列化，当你反序列化时，这些对象的引用已经不可能指向原来的对象了。所以在这儿需要手工的对ArrayList的元素进行序列化操作。这就是writeObject()的作用。 private synchronized void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException { // Write out element count, and any hidden stuff s.defaultWriteObject(); // Write out array length s.writeInt(elementData.length); // Write out all elements in the proper order. for (int i=0; i<size; i++) s.writeObject(elementData[i]); } 这样元素数组elementData中的所以元素对象就可以准确地序列化到存储介质了。 对应的readObject()也按照writeObject()方式的顺序从输入流中读取： private synchronized void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { // Read in size, and any hidden stuff s.defaultReadObject(); // Read in array length and allocate array int arrayLength = s.readInt(); elementData = new Object[arrayLength]; // Read in all elements in the proper order. for (int i=0; i<size; i++) elementData[i] = s.readObject(); } 返回类别: 教程 上一教程: FreeMarker设计指南(1) 下一教程: Oracle & JSP 开发的小型信息治理系统 (一) 说明文档 您可以阅读与"Java源码解读之util.ArrayList"相关的教程: · Java 2源码解读：java.util.ArrayList · java.util包学习笔记一 · java.util.Collection · 深探java.util.logging包 · 细说Java之util类 |
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