本文基于jdk1.8來分析arraylist的源碼
首先是主要的成員變量。
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/** * default initial capacity. **/private static final int default_capacity = 10;/** * shared empty array instance used for empty instances. **/private static final object[] empty_elementdata = {};/** * shared empty array instance used for default sized empty instances. we * distinguish this from empty_elementdata to know how much to inflate when * first element is added. **/private static final object[] defaultcapacity_empty_elementdata = {};/** * the array buffer into which the elements of the arraylist are stored. * the capacity of the arraylist is the length of this array buffer. any * empty arraylist with elementdata == defaultcapacity_empty_elementdata * will be expanded to default_capacity when the first element is added. **/transient object[] elementdata; // non-private to simplify nested class access/** * the size of the arraylist (the number of elements it contains). * * @serial **/private int size; |
其中初始大小為10，size表示集合中元素的個數(shù)。此外，還有兩個空數(shù)組empty_elementdata，和defaultcapacity_empty_elementdata。通過defaultcapacity_empty_elementdata的注釋，我們可以了解到，這個變量區(qū)別于empty_elementdata，主要是為了決定第一個元素插入時，擴容多大的問題。從這里的描述可以理解到，arraylist創(chuàng)建好后，其實并沒有真正分配數(shù)組空間，而是在第一個元素插入時，才分配的空間。這一點是區(qū)別于jdk1.6的。在jdk1.6中，arraylist一創(chuàng)建，數(shù)據(jù)空間就默認分配好了，10個或指定的空間。jdk1.8這么做，可以做到空間延遲分配，提高程序性能。
接下來看一下構(gòu)造函數(shù)。
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/** * constructs an empty list with an initial capacity of ten. **/ public arraylist() { this.elementdata = defaultcapacity_empty_elementdata; }/** * constructs an empty list with the specified initial capacity. * * @param initialcapacity the initial capacity of the list * @throws illegalargumentexception if the specified initial capacity * is negative **/ 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); } } |
無參構(gòu)造函數(shù)，將創(chuàng)建一個長度為0的空數(shù)組。
有參構(gòu)造函數(shù)，參數(shù)大于0時正常創(chuàng)建數(shù)組，參數(shù)為0時，也是創(chuàng)建長度為0的數(shù)組。但它和無參構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建的空數(shù)組是可以區(qū)別開的，它們使用了不同的對象。
接下來是插入元素add。
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/** * appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link collection#add}) **/ public boolean add(e e) { ensurecapacityinternal(size + 1); // increments modcount!! elementdata[size++] = e; return true; } private void ensurecapacityinternal(int mincapacity) { ensureexplicitcapacity(calculatecapacity(elementdata, mincapacity)); } private static int calculatecapacity(object[] elementdata, int mincapacity) { if (elementdata == defaultcapacity_empty_elementdata) { return math.max(default_capacity, mincapacity); } return mincapacity; } private void ensureexplicitcapacity(int mincapacity) { modcount++; // overflow-conscious code if (mincapacity - elementdata.length > 0) grow(mincapacity); } |
通過calculatecapacity函數(shù)，我們可以知道，如果是用new arraylist()創(chuàng)建的list，第一次add元素，計算得mincapacity = 1。如果是new arraylist(0)創(chuàng)建的list，計算得mincapacity = 10. 然后再根據(jù)mincapacity去grow。
get方法比較簡單，這里不再分析。
arraylist的一個常見問題是concurrentmodificationexception，同步修改異常，也稱為快速失敗，fast-fail。當我們以foreach方式遍歷arraylist時，如果在遍歷過程中刪除arraylist的元素，或者別的線程往arraylist中添加元素，就會拋出該異常。這里需要注意，以for(int i = 0; i < list.size(); i++)的方式遍歷arraylist時，是不會拋出同步修改異常的，但用這種方式遍歷，需要處理好i的前進速度。
那么，用foreach方式遍歷arraylist為什么會拋出同步修改異常呢？
foreach代碼的底層實現(xiàn)，是用iterator對arraylist進行遍歷，在遍歷過程中，會持續(xù)調(diào)用next獲取下一個元素。next方法中，會首先checkforcomodification()，它的作用是檢查modcount和expectedmodcount是否相等。不相等時，則拋出同步修改異常。那么什么情況下修改次數(shù)和期望修改次數(shù)不相等呢？這里需要首先弄明白，modcount和expectedmodcount是什么東西？modcount是arraylist從它的父類繼承來的屬性，記錄了集合的修改次數(shù)，add，remove時都會給modcount加1. expectedmodcount是迭代器的成員變量，它是在創(chuàng)建迭代器時，取的modcount的值，并且，在遍歷過程中不再改變。那么就清楚了，expectedmodcount其實是開始遍歷時modcount的值，如果在遍歷過程中，arraylist進行了add或remove操作，那么必然導(dǎo)致expectedmodcount和modcount不相等，于是就拋出了同步修改異常。
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public e next() { checkforcomodification(); int i = cursor; if (i >= size) throw new nosuchelementexception(); object[] elementdata = arraylist.this.elementdata; if (i >= elementdata.length) throw new concurrentmodificationexception(); cursor = i + 1; return (e) elementdata[lastret = i];}final void checkforcomodification() { if (modcount != expectedmodcount) throw new concurrentmodificationexception();} |
那么，同步修改異常如何避免呢？或者說，我們?nèi)绾伪闅v集合并把其中的某些元素刪除呢？
答案是使用迭代器的remove方法刪除元素。在迭代器的remove方法中，刪除元素后，會重新把modcount賦值給expectedmodcount，所以，它不會拋出同步修改異常。
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public void remove() { if (lastret < 0) throw new illegalstateexception(); checkforcomodification(); try { arraylist.this.remove(lastret); cursor = lastret; lastret = -1; expectedmodcount = modcount; } catch (indexoutofboundsexception ex) { throw new concurrentmodificationexception(); } } |
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值，謝謝大家對服務(wù)器之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接
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