我們下面用最簡(jiǎn)單的代碼創(chuàng)建ArrayList并添加11個(gè)元素，并 一 一 講解底層源碼；在說(shuō)之前，給大家先普及一些小知識(shí)：

　　》ArrayList底層是用數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)的

　　》數(shù)組一旦創(chuàng)建后，大小就是固定的，如果超出了數(shù)組大小后，就會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新的數(shù)組

　　》接下來(lái)所謂數(shù)組的擴(kuò)容實(shí)質(zhì)上是重新創(chuàng)建一個(gè)大小更大的新數(shù)組

@Test
  public void testArrayList() {
    //創(chuàng)建一個(gè)泛型為String的ArrayList(這里泛型是什么不重要)
    ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
    //依次添加11個(gè)元素
    list.add("1");
    list.add("2");
    list.add("3");
    list.add("4");
    list.add("5");
    list.add("6");
    list.add("7");
    list.add("8");
    list.add("9");
    list.add("10");
    list.add("11");
  }

上面的代碼中，我們就只調(diào)用了add（），在看add()源碼前，我必須給你們先介紹一些在A(yíng)rrayList的常量和變量，因?yàn)樵诮酉聛?lái)的源碼中會(huì)涉及到這些，怕你們到時(shí)一臉蒙

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData;
private int size;
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

　　》DEFAULT_CAPACITY：default_capcity，默認(rèn)的容量大小，也就是當(dāng)你第一次創(chuàng)建數(shù)組并往里面添加第一個(gè)元素時(shí)，數(shù)組的默認(rèn)容量大小

　　》DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA：defaultcapacity_empty_elementdata是默認(rèn)的空數(shù)組，他的作用是當(dāng)elementData為{}，即空數(shù)組時(shí)，把它賦值給elementData，要是理解不了，請(qǐng)你往下繼續(xù)看！

　　》elementData：表示的就是當(dāng)前存儲(chǔ)元素的數(shù)組

　　》size：他表示當(dāng)前還沒(méi)有添加新元素前的數(shù)組中有效的元素個(gè)數(shù)，比如說(shuō)數(shù)組長(zhǎng)度為10，只保存了5個(gè)元素，那有效長(zhǎng)度就是5

　　》MAX_ARRAY_SIZE：最大數(shù)組長(zhǎng)度，它用來(lái)標(biāo)識(shí)當(dāng)前數(shù)組可保存元素的最大長(zhǎng)度，值為Integer_MAX_VALUE -8，即2147483647 - 8 ，這里的 8 代表8字節(jié)用來(lái)保存數(shù)組本身的內(nèi)存大小。

現(xiàn)在我們進(jìn)入到add（）里面看他們具體如何實(shí)現(xiàn)的，如下代碼：

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

　　》ensureCapacityInternal(size + 1)：這個(gè)方法意為“確保內(nèi)部變量”，什么意思呢？他是用來(lái)判斷當(dāng)前數(shù)組的容量是否足夠，不足就擴(kuò)容；等下我們會(huì)進(jìn)入這個(gè)方法來(lái)看他如何具體實(shí)現(xiàn)的，size表示當(dāng)前還未添加新元素前的數(shù)組有效元素個(gè)數(shù)，而size+1表示傳入當(dāng)前數(shù)組的最小容量（有效長(zhǎng)度）
　　》elementData[size++] = e：這段語(yǔ)句意思是給數(shù)組做賦值操作，簡(jiǎn)單說(shuō)就是給數(shù)組添加元素；比如說(shuō)當(dāng)前數(shù)組已經(jīng)有3個(gè)元素了，那現(xiàn)在再添加一個(gè)元素a，則這一步為elementData[3]=a;

　　》return true：代表添加成功；

現(xiàn)在我們就進(jìn)入到ensureCapacityInternal()，如下代碼：

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

這里面涉及兩個(gè)方法ensureExplicitCapacity（）和calculateCapacity（）：

　　》calculateCapacity（）：計(jì)算容量，它用來(lái)計(jì)算當(dāng)前的數(shù)組所需的最小容量minCapacity， 你可以理解為當(dāng)前數(shù)組的有效長(zhǎng)度；源碼如下：

private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {　　　　//若傳入的是個(gè)空數(shù)組，則返回的是最小容量 是 默認(rèn)容量（10） 和 當(dāng)前最小容量（0）之間的最大值
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
      return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    return minCapacity;
  }

PS：第一次添加元素時(shí)calculateCapacity返回的最小容量minCapacity是10，從第二次開(kāi)始minCapacity為2，第三次為3，依次類(lèi)推..在這里第一次返回10大家不要糾結(jié)它的意義，重點(diǎn)在第二次及之后表示的意思

　　》ensureExplicitCapacity（）：判斷是否需要擴(kuò)容；查看它的源碼：

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

    // overflow-conscious code當(dāng)最小容量大于當(dāng)前的數(shù)組大小時(shí)
    if (minCapacity - elementData.length > 0)　　　　　　//計(jì)算擴(kuò)容后的數(shù)組大小
      grow(minCapacity);
  }

我們第一次list.add（），最小容量minCapacity是10，elementData.length長(zhǎng)度為0，所以條件成立，進(jìn)入grow()（第二次minCapacity是2，elementData.length為10，條件不成立就不再擴(kuò)容了；當(dāng)?shù)?1次時(shí)，11>10，又可以擴(kuò)容了）

private void grow(int minCapacity) {
    // 得到當(dāng)前數(shù)組的大小，即老數(shù)組大小
    int oldCapacity = elementData.length;
    //將舊數(shù)組大小+舊數(shù)組/2，即舊數(shù)組的1.5倍是新數(shù)組的大小（先不要在意>>1的意思，你只要知道oldCapacity >> 1表示oldCapacity/2就行）
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    //如果擴(kuò)容后的是數(shù)組大小還是小于最小所需容量，直接讓minCapacity賦值到新容量
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
      newCapacity = minCapacity;
    //若新容量大小大于數(shù)組長(zhǎng)度的最大預(yù)設(shè)值；由于擴(kuò)容后是原數(shù)組的1.5倍，則非常有可能會(huì)溢出這個(gè)預(yù)設(shè)值
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
      newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    //上面都是為了確定最終的新容量的大小，這個(gè)方法是真正的擴(kuò)容實(shí)現(xiàn)
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
  }

相信大家這上面大部分都能夠理解，可能就一個(gè)地方不太清楚：當(dāng)newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE（新容量大于預(yù)設(shè)值較特殊的情況，一般數(shù)組長(zhǎng)度不會(huì)擴(kuò)容到這么大）時(shí)調(diào)用hugeCapacity有啥用？我們看下hugeCapacity()的源碼：

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    //若最小容量小于0的情況，拋出異常
    if (minCapacity < 0) // overflow
      throw new OutOfMemoryError();
    //若最小容量>最大預(yù)設(shè)值，返回Integer.Max_VALUE,否則是MAX_ARRAY_SIZE（Integer.Max_VALUE-8）
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
      Integer.MAX_VALUE :
      MAX_ARRAY_SIZE;
  }

hugeCapacity()是用來(lái)限制新容量的大小的，是不能超出Integer.MAX_VALUE值的，最后說(shuō)一點(diǎn)，數(shù)組的最大長(zhǎng)度并不是MAX_ARRAY_SIZE，而是Integer.MAX_VALUE。

　　》Arrays.copyOf(elementData, newCapacity)，就不看源碼了，簡(jiǎn)單說(shuō)一下：它這個(gè)方法能返回一個(gè)擴(kuò)容后的數(shù)組，將舊數(shù)組elementData的數(shù)據(jù)復(fù)制到長(zhǎng)度為newCapacity的新數(shù)組中。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。

最新評(píng)論