背景
想进步，想学习了，反正面试都要问的，还不如早点看了好。探索ArrayList源代码是基于JDK1.8版本的，相比以前的版本不知道有没有优化，毕竟没看过之前版本的底层代码。一般看底层代码前我都习惯先阅读下该类的注释说明，也不知道在哪里养成的习惯。相信大家都写过应用代码，既然写过，那也深知注释对于一个使用者来说是多么的重要，决定了它是否能够正确的使用，所以这是一个好习惯。
阅读注释
看到这不知道你们有没有很惊讶，反正我倒是一惊，所以我说看注释很重要！！！如果是你写代码给别人看，除了看具体代码之外，看注释就是最好的理解方式了，一语道破很多原理，要求不高的我都觉得可以不用看代码实现了，所以接下来会继续阅读注释。
这就变相地在说，ArrayList中的get/set效率比LinkedList高，这不正好验证了我们常说的ArryList存取快，插入删除慢，我想它的时间复杂度说明了一切，虽然这里只是给出了结论。在这里顺便提供下有趣的时间复杂度的介绍文章，便于理解。
简单地说数组会自动扩容。
在这里我将amount翻译成次数，这个单词本意是数量的意思。基于我对ArrayList的了解，当容量不足时，它是需要扩充容量的，就上面咱们提到的自动扩容，每次容量不足时都需要自动扩容，若一开始就设置好这个容量，那么就减少了自动扩容的次数，所以我将它翻译成次数。它的意思就是让你提前设置好容量大小，以便容量不足时需要消耗时间去自动扩容。
大致意思是ArrayList不是线程安全，所以在多线程环境下要在外部控制同步防止数据紊乱。
截图中应该讲的挺明白了！
Fail-Fast：快速失败，我也是第一次听说该术语，它仅仅用于检测BUG，说明不了什么问题。
数据结构
按照顺序先来看下ArrayList都具有哪些成员属性。
//支持序列化、可克隆、随机访问 public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { //序列化标识 private static final serialVersionUID = 8683452581122892189L; //默认初始值容量大小10 private static final DEFAULT_CAPACITY = 10; //空数组实例，主要用来做赋值 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //空数组实例，当采用默认的空构造函数时采用该实例作为默认值 //该实例与 EMPTY_ELEMENTDATA 被区分开来以便知道当第一个元素被添加时数组该扩充多大，简单来说该属性会参与到计算当中，而 EMPTY_ELEMENTDATA只是用作简单的赋值 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //ArrayList中的元素被添加到该数组中 //ArrayList的容量大小是该数组的长度大小 //空构造函数的 elementData被赋值为 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，当添加第一个元素时，elementData数组大小将会被扩充到默认容量大小10 //该对象加上 transient 修饰符表示不对该属性进行序列化 transient Object[] elementData; //ArrayList容量大小，意指它包含元素的个数 private int size; //我们都知道定义一个数组的大小是 int 类型，那么也就意味着最大的数组大小应该是Integer.MAX_VALUE，但是这里为啥要减去8呢？ //查阅资源发现大部分的人都在说8个字节是用来存储数组的大小，半信半疑 //分配最大数组，某些VM会在数组中存储header word，按照上面的说法指的应该是数组的大小 //若尝试去分配更大的数组可能会造成 OutOfMemoryError: 定义的数组大小超过VM上限 //不同的操作系统对于不同的JDK可能分配的内存会有所差异，所以8这个数字可能是为了保险起见 private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //ArrayList结构被修改的次数 //该字段主要针对迭代器与子集使用，若该属性被出乎意料的改变了，调用迭代器的相关方法，如 next、 remove、previous、set、add则会抛出 ConcurrentModificationException异常，该//情况其实就是上面提到的fail-fast //严格上来说，该字段并不算是结构被修改的次数，在判断是否需要扩容时，它是首先进行增加在判断，不过这不影响，该字段仅用来判断是否与其他字段相等 protected transient int modCount = 0; }这些成员属性都很容易理解，加上提供了注释，所以这边就不做多的阐述！
构造函数
接下来介绍ArrayList提供的构造函数。
/** * 构造一个指定初始容量大小的空数组，相当于 new Object[initialCapacity] * 若入参initialCapacity大于0，则创建具有指定大小的空数组，并让elementData指向该数组 * 若入参initialCapacity等于0，则elementData指向已经创建好的空数组 * 若入参initialCapacity小于0，则抛出参数异常 * @param initialCapacity 初始容量大小 */ 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); } } /** * 构造一个初始容量为10的空数组，并让elementData指向已经创建好的空数组 * 初始容量并不是在这里设置，而是在添加第一个元素时进行初始化 */ public ArrayLlist() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } /** * 构建一个包含指定collection集合的数组，ArrayList容量大小和该集合大小一致，指定集合中的元素按照迭代器的顺序排列 * collection集合类型有Map、set、List等子类，所以入参可以是多种类型 * collection集合转换成数组，elementData指向该数组，size成员属性被赋值为collection集合长度 * 若该数组大小大于0，则判断数组类型是否是Ojbect[],若不是则创建一个新的数组，并拷贝elementData数组中的内容 * 若该数组大小等于0，则elementData指向空数组 * collection集合不可能创建长度为负数的集合 * @param c 指定集合 */ public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { //c.toArray 可能不会返回正确的Object[]类型，这边可能会利用多态的性质，如 A a = new B() if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { //空数组 this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } }若已经提前知道数组容量，则建议使用new ArrayList(initialCapacity)
若不知道数组容量的话，那就没办法了
ArrayList(Collection c)一般是在包含关系的情况下使用
方法说明
接下来按照类的声明顺序介绍方法，有必要的情况下结合例子进行说明。
缩小数组大小空间
/** * 缩小ArrayList对象的容量到当前数组的大小，应用可以调用该方法来最小化ArrayList对象的存储空间，简单来说就是节约空间，去掉没有用到的剩余数组空间 * modCount 是记录ArrayList修改结构的次数，节约数组空间就是减少了数组的大小 * size 是数组填充了元素的个数，实实在在的大小，而 elementData.length 是数组的总容量大小，也就是说只有当填充/删除元素时size的大小才会变化 * 而当进行扩容时 elementData.length 才会变化，毕竟数组的长度变大了 * 若size小于elementData.length，则判断 size是否等于0 * 若size等于0，则将 elementData 指向空数组 * 若size不等于0，则创建一个大小为size的数组，并将elementData中原有的元素拷贝到新数组中，同时更新elementData指向新数组，从而完成节约数据空间的作用 * size的长度是不可能大于elementData.length */ public void trimToSize() { modCount++; if (size < elementData.length) { elementData = (size == 0) ? EMPTY_ELEMENTDATA : Arrays.copyOf(elementData, size); } }自定义容量 + 扩容机制
自定义容量可以在创建ArrayList对象时设置，若后期发现容量不足总不能手动去改数值吧，故而提供了其他方法去自定义容量。
/** * 增加ArrayList对象的容量，在必要情况下，入参minCapacity至少要确保能容纳元素的数量 * 若 elementData 不等于空数组，则minExpand = 0，否则minExpand = DEFAULT_CAPACITY = 10 * * 假设去掉设置minExpand的值的语句会造成的影响： * 若采用new ArrayList的方式创建对象，则表示在第一次添加元素时，自动将容量扩充到10，而若在此之前先手动扩充容量，如果该值小于10，则会扩容一次，而当容量不足时， * 又会扩容一次，总的来说会频繁的进行扩容，而为什么一开始要设置成10呢，微软工程师做过调研，认为该数字比较常用，实际上设置成其它值也是没问题的 * * 扩容机制为了保证所有的元素都能被容纳，自定义容量与自动扩容的数值会进行比较，取较大值作为扩容的参数，故而有了minCapacity与minExpand的比较 * 若minCapacity大于minExpand，则调用ensureExplicitCapacity方法 * * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 */ public void ensureCapacity (int minCapacity) { int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) ? 0 : DEFAULT_CAPACITY; if (minCapacity > minExpand) { ensureExplicitCapacity(minCapacity); } } /** * modCount指的是记录修改结构的次数，但若是minCapacity 小于 elementData.length，则结构并没有修改，在这点上不是很难理解 * 判断完需要扩容的参数，接下来应该判断该参数是否大于预先定义好的总容量大小，还是取较大值 * 若minCapacity大于elementData.length，则调用grow方法开始扩容 * * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 */ private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } /** * oldCapacity >> n：oldCapacity除以2的n次方 * * 首先获取当前数组的容量大小，获取自动扩容时的容量大小为 oldCapacity + oldCapacity/2 = 1.5 * oldCapacity，也就是说两次扩容之间是1.5倍的关系 * 判断手动扩充的容量是否大于自动扩充的容量 * 若大于，则自动扩容的容量修改为手动扩充的容量，即 newCapacity = minCapacity，否则newCapacity不变，即采用自动扩充的容量 * 为了防止内存溢出，扩容并不是无止境的扩充，当大于一个临界点MAX_ARRAY_SIZE时，就不允许在采用自动扩容的容量大小，而是取最大值或临界点 * * 参考hugeCapacity方法： * 当程序执行到①时，我们可以知道 newCapacity >= minCapacity（指的是赋值之后的关系） * 若MAX_ARRAY_SIZE大于newCapacity，则就开始创建长度为newCapacity的新数组，三者的关系为 MAX_ARRAY_SIZE > newCapacity >= minCapacity * 若MAX_ARRAY_SIZE小于newCapacity，则进入到hugeCapacity方法，但此时我们不知道minCapacity 与 MAX_ARRAY_SIZE的大小关系 * 若minCapacity大于MAX_ARRAY_SIZE，则采用最大值，不允许无限制的手动设置扩充容量，不过最大值有可能会出现内存溢出 * 三者关系为：newCapacity >= minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE * 若minCapacity小于MAX_ARRAY_SIZE，则采用临界值，该临界值是保证在不同的操作系统下不会发生内存溢出， 三者关系为：newCapacity > MAX_ARRAY_SIZE > minCapacity * 得出结论： * 添加元素时会先到底临界值，此时不会发生内存溢出，若在往上增长则达到最大值，最大值有可能发生内存溢出 * * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 */ private void grow(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; --------------------> ① 手动添加 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } /** * 判断入参minCapacity 是否大于 MAX_ARRAY_SIZE * 若 minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE，则返回值是最大值 * 若 minCapacity <= MAX_ARRAY_SIZE，则返回值是临界值 * * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 * @return 容量大小结果值 */ private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } /** * 计算出要扩充的容量大小并扩容 * * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 */ private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } /** * 只有在采用new ArrayList()的方式创建对象后，elementData才会等于DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，而以其他方式创建对象后都具有一定的容量大小 * 若 elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，比较手动扩容与自动扩容的容量大小，取较大值 * 若不相等，则采用手动扩容容量大小 * * @param elementData 数组 * @param minCapacity 手动扩充的容量大小 * @return 容量大小结果值 */ private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; }什么情况下会扩容
- 这个问题有点白问，当然了是数组不够用了才需要扩充容量了，不过它不是一个一个的扩充，而是采用一定的规则去扩充，回答的也有点傻！
自动扩容机制
- 每次自动扩容都以
1.5倍的关系进行增长，如果期间手动扩充容量，则会比较手动扩充的容量大小与1.5倍的容量大小，取较大值进行扩容。 - 扩容是比较耗时的，应该尽力去避免，所以在初始化时就应该提供一个容量参数。
容量最大值
- 最大值是Interger.MAX_VALUE，但容易造成内存溢出，保险起见在容量等于Integer.MAX_VALUE - 8 的时候就应该停止扩充容量。
获取元素
/** * 获取数组中指定索引的元素 * @param index 指定索引 * @return 指定索引对应的元素 */ public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData(index); }修改元素
/** * 修改数组中指定索引的值 * rangCheck检查角标是否越界 * @param index 索引 * @param element 新元素，替换索引对应的值 * @return 旧元素，索引对应的值 */ public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData(index); elementData[index] = element; return oldValue; } 添加/插入元素
/** * 添加元素到数组尾部，添加元素之前会先进行扩容判断 * @param e 新元素 * @return 是否添加成功 */ public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); elementData[size++] = e; return true; } /** * 添加元素到数组中的指定位置，添加元素之前会先进行扩容和角标越界判断 * 插入过程中将index索引位置及后续的所有元素都将向右移动一格，同时将当前索引位置的值修改成新值 * 数组扩容跟size属性没有任何关系，size只负责数组中有多少个元素，插入元素后故而 + 1 * @param index 索引 * @param element 新元素 */ public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); ensureCapacityInternal(size + 1); System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); elementData[index] = element; size++; } /** * 添加数组到另外一个数组中，从尾部开始追加 * 相当于合并两个数组 * @param c 数组 * @return 数组中的元素是否添加到另外一个数组中 */ 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; } /** * 添加数组到另外一个数组中，从指定索引出开始添加 * 插入过程中将index索引位置及后续的任何元素都将往右移动 numNew 格，相当于是批量插入 * 相当于在插入前先将原有的元素都往右移动，预先留出空位来给后面要添加的元素 * @param index 索引 * @param c 数组 * @return 数组中的元素是否添加到另外一个数组中 */ 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; }移除元素
/** * 移除数组中指定索引的值，移除元素之前会先进行角标越界判断 * 移除过程中将index索引位置后续的所有元素都将向左移动一格 * 为了能让GC尽可能地回收资源，主动将尾部位置设置成null * @param index 索引 * @return 移除的旧值 */ public E remove(int index) { rangeCheck(index); modCount++; E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } /** * 移除数组中第一次出现的指定值 * @param o 指定元素 * @return 是否删除成功 */ 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; } /** * 移除从指定起始索引到指定结束索引之间的所有元素 * 移除包含fromIndex索引对应的值，但不包括toIndex索引对应的值 * 移除过程中将toIndex索引位置及其后续的所有元素往左移动 toIndex - fromIndex 格 * * 看到这里的时候有些理解难题，在移除元素后索引位置上的元素主动设置成null，我明白这一点，不好理解的点在于算法 * 假设如下： * f t * 1 2 3 4 5 6 7 8 * * 移除3后的结果，注意4是不会被移除的： * 1 2 6 7 8 9 null null * * 根据需求，我们知道要将8位置上的值设置成null，那么问题就在于我怎么才能知道7位置上的索引是多少呢？哦，是7，这个不算，算法应该怎么写呢？ * 所以我很好奇怎么是这个答案：size - (toIndex-fromIndex)，后面着重理解了一下： * * f t * 1 2 6 7 8 9 null null * <= size => * <= t-f => * <= ? => * 求?的值，也就是在求null的索引是多少，看上面的图就应该比较好理解了（不知道看的懂不），size - (toIndex-fromIndex)就刚好是索引的值 * * @param fromIndex 起始索引 * @param toIndex 结束索引 */ protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) { modCount++; int numMoved = size - toIndex; System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex, numMoved); int newSize = size - (toIndex-fromIndex); for (int i = newSize; i < size; i++) { elementData[i] = null; } size = newSize; } /** * 批量移除数组中的指定数组的元素 * @param c 指定移除的元素集合 * @return 是否移除成功 */ public boolean removeAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); return batchRemove(c, false); }简单方法
/** * 获取数组中的元素个数 * @return 数组中的元素个数 */ public int size() { return size; } /** * 判断是否是空元素数组 * @return 数组是否为空 */ public boolean isEmpty() { return size == 0; } /** * 采用正向遍历的方式，获取数组中与指定元素相等的元素的索引 * 若存在多个元素，取第一次与指定元素相等的元素的索引 * 若找不到指定元素则返回 -1 * 方法中通过equals判断两对象是否相等，若是调用Object#equals方法，是在判断两者的地址是否指向同一个 * 若对象中已经覆写了Object#equals，则应该引起注意！ * @param o 指定元素 * @return 指定元素的索引 */ public int indexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = 0; i < size; i++) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = 0; i < size; i++) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return -1; } /** * 采用反向遍历的方式，获取数组中与指定元素相等的元素的索引 * 若存在多个元素，取第一次与指定元素相等的元素的索引 * 若找不到指定元素则返回 -1 * 方法中通过equals判断两对象是否相等，若是调用Object#equals方法，是在判断两者的地址是否指向同一个 * 若对象中已经覆写了Object#equals，则应该引起注意！ * @param o 指定元素 * @return 指定元素的索引 */ public int lastIndexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = size-1; i >= 0; i--) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = size-1; i >= 0; i--) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return -1; } /** * 调用该clone之前，该类要实现Cloneable，不然会抛出异常 * 数组默认已经实现了Cloneable接口，直接调用方法即可，而且直接返回对应的类型，不需要向下转型，同时包含数组元素 * 浅拷贝与深拷贝，举个例子吧 * 比如A类中包含基本类型与B类，当调用A类clone方法后，两个A对象肯定是不一致，不然就不叫做拷贝了，不过这不是关键 * 若A1对象中的B对象与A2对象中的B对象指向同一个对象，则认为它是浅拷贝，认为B没有被拷贝新的一份 * 若两者指向不相等的话，则认为深拷贝，认为B重新拷贝了一份，不过这通常需要我们自定义代码，就像下面的方法一样 * @return 克隆后的新对象 */ public Object clone() { try { ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone(); v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); v.modCount = 0; return v; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(e); } } /** * 返回一个包含所有列表元素的有序（按照添加顺序）数组 * 此方法是创建一个新数组，方便使用者能够随便操作新数组 * @return 新数组 */ public Object[] toArray() { return Arrays.copyOf(elementData, size); } /** * 将列表的所有元素放入到指定数组中并返回 * * 注意：T类型要么是数组中数据的相同类型，要么是数组中数据的父类型，运用多态性质 * 若传入的新数组容量 < 列表容量，则取它的类类型来创建一个包含列表元素的新数组，并返回 * 若传入的新数组容量 > 列表容量，则将列表中的元素按照顺序拷贝到新数组中，同时将新数组中索引为size的值设置成null * * 一开始我也好奇为啥要在索引为size上设置个null呢？ * 看了注释加上自我的理解，若传入的新数组是个空数组的话，那么除了拷贝列表元素后剩余的所有空间的值都为null，此时在给索引为size的值设置成null似乎没有多大 * 意思；另外一种情况是若传入的新数组不是个空数组，那这个设置就有意义了，传入的新数组的某些元素会被列表元素覆盖，同时有个null，剩下的才是自己本身的数据，呈现这样子一种效果 * * List<Integer> list = new ArrayList<>(); * list.add(11); * * Integer[] str = new Integer[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}; * Integer[] s1 = list.toArray(str); * * for (Integer s : s1) { * System.out.println(s + ","); * } * * 输出结果：11,null,3,4,5,6,7,8,9,10, * 那么设置这个null的意义就在于能够确定列表中元素个数（长度），但有个前提就是调用者知道链表中的所有节点信息不存在null才有意义，目前我只有想到这一种情况下有用！ * * @param a 指定数组 * @return 填充完列表元素的指定数组 */ public <T> T[] toArray(T[] a) { if (a.length < size) return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass()); System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); if (a.length > size) a[size] = null; return a; } /** * 获取数组中指定索引中的值 * @param index 指定索引 * @return 指定索引的元素 */ E elementData(int index) { return (E) elementData[index]; } /** * 判断索引是否越界 * @param index 指定索引 */ private void rangeCheck(int index) { if (index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } /** * 判断角标是否越界，该方法专门针对add 和 addAll方法 * @param index 指定索引 */ private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } /** * 本质上该方法与移除元素没啥区别 * @param index 索引 */ private void fastRemove(int index) { modCount++; int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work } /** * 清空元素，主动将数组中的元素设置为null方便GC回收垃圾 */ public void clear() { modCount++; for (int i = 0; i < size; i++) elementData[i] = null; size = 0; } /** * 集合与数组取交集 * 最终数组中只包含与集合共有的元素，相当于在修改数组 * @param c 指定集合 * @return 数组元素是否被修改成功 */ public boolean retainAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); return batchRemove(c, true); } /** * 批量删除元素 * 若集合是否包含指定元素的结果与入参complement比较， * 若complement是false，移除数组与集合共有的元素 * 若complement是true，保留数组与集合共有的元素，即交集 * @param c 指定集合 * @param complement 比较值 * @return 数组元素是否被修改 */ private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) { final Object[] elementData = this.elementData; int r = 0, w = 0; boolean modified = false; try { for (; r < size; r++) if (c.contains(elementData[r]) == complement) elementData[w++] = elementData[r]; } finally { // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection, // even if c.contains() throws. if (r != size) { System.arraycopy(elementData, r, elementData, w, size - r); w += size - r; } if (w != size) { for (int i = w; i < size; i++) elementData[i] = null; modCount += size - w; size = w; modified = true; } } return modified; } /** * 自定义序列化 * 若写入过程中数组结构被修改则会抛出异常 * 如果采用默认的序列化机制，空余的空间会作为null写入本地文件或者在网络中传输，耗费了不必要的资源 * 故而使用自定义序列化机制，仅写入索引为(0，size）的有效元素以节省资源 * 默认的序列化机制会将非静态与非瞬时（非transient修饰）写入流中 * @param s 输出流 */ private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException{ int expectedModCount = modCount; //执行默认序列化过程 s.defaultWriteObject(); //写入元素个数 s.writeInt(size); // 按顺序写入 for (int i=0; i<size; i++) { s.writeObject(elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } } /** * 自定义反序列化 * @param s 输入流 */ private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException { elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; //执行默认的反序列化过程 s.defaultReadObject(); //要写读一个字节，因为是按顺序写入 //因为已经执行了默认的反序列化过程，已经为size赋值了，故不用再次赋值 s.readInt(); // ignored if (size > 0) { int capacity = calculateCapacity(elementData, size); SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity); ensureCapacityInternal(size); //将流中的元素写入到数组中 Object[] a = elementData; for (int i=0; i<size; i++) { a[i] = s.readObject(); } } } /** * 遍历数组，并对数组中的元素进行指定处理 * 在遍历过程中不允许修改结构，否则会抛出错误 * @param action 函数式接口，对数组中的元素指定处理 */ public void forEach(Consumer<? super E> action) { Objects.requireNonNull(action); final int expectedModCount = modCount; @SuppressWarnings("unchecked") final E[] elementData = (E[]) this.elementData; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { action.accept(elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } } /** * 根据指定条件移除元素 * 笔者对BitSet也是第一次接触，针对本文章它显的不是很重要，故而大概了解了一下 * * 该方法中将满足条件的元素索引存放到BitSet中，同时记录移除元素的个数removeCount * 紧接着BitSet调用 nextClearBit方法，该方法根据指定的索引获取没有在BitSet中存放的下一个索引，直接上个例子吧 * BitSet removeSet = new BitSet(); * removeSet.set(1) * removeSet.set(2) * System.out.println(removeSet.nextClearBit(1)) --> 3 * * 一开始已经在BitSet中存放了要移除的元素的索引，当调用nextClearBit方法循环遍历获取到的索引就是要保留的元素的索引 * 故而直接获取元素的值将其存放到数组中，最后的数组是按照保留元素的顺序进行存放的 * * 函数式接口中不能调用修改结构的方法 * @param filter 使用指定条件来过滤元素 * @return 是否移除成功 */ public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) { Objects.requireNonNull(filter); int removeCount = 0; final BitSet removeSet = new BitSet(size); final int expectedModCount = modCount; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { @SuppressWarnings("unchecked") final E element = (E) elementData[i]; if (filter.test(element)) { removeSet.set(i); removeCount++; } } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } // shift surviving elements left over the spaces left by removed elements final boolean anyToRemove = removeCount > 0; if (anyToRemove) { final int newSize = size - removeCount; for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) { i = removeSet.nextClearBit(i); elementData[j] = elementData[i]; } for (int k=newSize; k < size; k++) { elementData[k] = null; // Let gc do its work } this.size = newSize; if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } return anyToRemove; } /** * 根据指定规则替换所有旧元素 * operator.apply方法：旧元素作为入参传入，根据规则返回新元素，然后进行替换 * operator.apply方法中不能调用修改结构的方法 * @param operator 指定规则，函数式接口 */ public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) { Objects.requireNonNull(operator); final int expectedModCount = modCount; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { elementData[i] = operator.apply((E) elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } /** * 根据指定规则对数组中的元素进行排序 * 若没有指定规则则使用默认的升序进行排序 * 指定规则后会调用自定义比较器中的compare方法进行比较排序 * @param c 自定义比较器，覆写compare方法 */ public void sort(Comparator<? super E> c) { final int expectedModCount = modCount; Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c); if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } /** * 判断数组中是否包含指定集合中的所有元素 * 但凡集合中有一个元素不存在数组中则返回false * @param c 指定集合 * @return 数组中是否包含指定集合中的所有元素 */ public boolean containsAll(Collection<?> c) { for (Object e : c) if (!contains(e)) return false; return true; } /** * 先判断当前对象与指定对象是否指向同一个对象，就是在判断地址 * 紧接着判断指定对象属于List的子类 * 紧接着获取两个对象的迭代器 * 若两个迭代器的元素个数不相等，则返回false * 若两个迭代器的元素个数相等，则将两个迭代器的元素进行对应的比较，但凡出现对应的元素不相等则返回false * @param o 指定对象 * @return 当前对象与指定对象是否相等 */ public boolean equals(Object o) { if (o == this) return true; if (!(o instanceof List)) return false; ListIterator<E> e1 = listIterator(); ListIterator<?> e2 = ((List<?>) o).listIterator(); while (e1.hasNext() && e2.hasNext()) { E o1 = e1.next(); Object o2 = e2.next(); if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2))) return false; } return !(e1.hasNext() || e2.hasNext()); } /** * 获取哈希值 * @return 哈希值 */ public synchronized int hashCode() { return super.hashCode(); } /** * 获取数组元素的字符串 * @return 数组元素的字符串 */ public synchronized String toString() { return super.toString(); } /** * 获取分割迭代器 * 由于该方法涉及到另外一个接口，会另外新起一篇文章来讲解该内容，这里就不做阐述 * 附上文章地址 * @return */ public Spliterator<E> spliterator() { return new ArrayListSpliterator<>(this, 0, -1, 0); } default Stream<E> stream() { return StreamSupport.stream(spliterator(), false); } default Stream<E> parallelStream() { return StreamSupport.stream(spliterator(), true); }迭代器
/** * 返回一个包含指定索引到结尾之间的元素的列表迭代器 * 元素之间按照顺序排序 * @param index 起始索引 * @return 包含元素的列表迭代器 */ public ListIterator<E> listIterator(int index) { if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); return new ListItr(index); } /** * 返回一个包含所有元素的列表迭代器 * @return 包含元素的列表迭代器 */ public ListIterator<E> listIterator() { return new ListItr(0); } /** * 获取迭代器 * @return 迭代器 */ public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); } /** * 迭代器，正向迭代 * 通过判断是否存在下一个元素，若有则获取，若没有则说明迭代结束 * @param E 元素类型 */ private class Itr implements Iterator<E> { //下一个元素的索引 int cursor; //当前元素的索引 int lastRet = -1; int expectedModCount = modCount; /** * 初始化 */ Itr() {} /** * 判断是否存在下一个元素 * @return 是否存在下一个元素 */ public boolean hasNext() { return cursor != size; } /** * 获取下一个元素的值 * @return 下一个元素的值 */ @SuppressWarnings("unchecked") 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]; } /** * 移除迭代过程中当前索引的元素 * 初始化时当前索引为 -1 */ 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(); } } /** * 遍历元素，只能遍历一次 * 在遍历过程中调用remove方法需要注意，可能会抛出IllegalStateException异常 * 在移除过程中 lastRet 成员变量可能为是 -1，故而会抛出异常 * 与forEach的区别在于：可以遍历多次 * @param consumer 函数式接口，声明如何处理元素的函数 * * List<String> list = new ArrayList<>(); * list.add("1"); * list.add("2"); * list.iterator().forEachRemaining(str -> { * System.out.println("str:" + str); * }); * * List<String> list = new ArrayList<>(); * list.add("1"); * list.add("2"); * list.add("3"); * list.add("4"); * list.add("5"); * Iterator<String> iterator = list.iterator(); * while (iterator.hasNext()) { * String nextValue = iterator.next(); * if (nextValue.equals("3")) { * iterator.forEachRemaining(str -> { * System.out.println("内层：" + str); * }); * } * System.out.println("外层：" + nextValue); * } * */ @Override @SuppressWarnings("unchecked") public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) { Objects.requireNonNull(consumer); final int size = ArrayList.this.size; int i = cursor; if (i >= size) { return; } final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) { throw new ConcurrentModificationException(); } while (i != size && modCount == expectedModCount) { consumer.accept((E) elementData[i++]); //迭代过程中依次传入元素 } cursor = i; lastRet = i - 1; checkForComodification(); } /** * 初始化时 modCount 与 expectedModCount 是相等的 * 但如果在遍历的过程修改数组结构的话，此时 modCount 会有所变化，导致两者不相等，故而抛出异常，也就是我们上面提到的fast-failed异常 */ final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } } /** * 列表迭代器，正向迭代 * 可获取上一个元素、下一个元素及索引 */ private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> { /** * 初始化参数 */ ListItr(int index) { super(); cursor = index; } /** * 判断是否有前一个元素 * @return 是否有前一个元素 */ public boolean hasPrevious() { return cursor != 0; } /** * 获取下一个元素的索引 * @return 下一个元素的索引 */ public int nextIndex() { return cursor; } /** * 获取上一个元素的索引 * @return 上一个元素的索引 */ public int previousIndex() { return cursor - 1; } /** * 获取上一个元素 * 在获取过程中会判断该数组结构是否被修改 * @return 上一个元素 */ @SuppressWarnings("unchecked") public E previous() { checkForComodification(); int i = cursor - 1; if (i < 0) throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i; return (E) elementData[lastRet = i]; } /** * 随着遍历，索引是会向前移动，用指定元素替换索引处的元素 * @param e 指定元素 */ public void set(E e) { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { ArrayList.this.set(lastRet, e); } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } /** * 随着遍历，索引是会向前移动，将指定元素添加到下一个索引位置上 * @param e 指定元素 */ public void add(E e) { checkForComodification(); try { int i = cursor; ArrayList.this.add(i, e); cursor = i + 1; lastRet = -1; expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } }要理解迭代器，很关键的一个点就是cursor，它的位置决定了你调用方法的结果！
子集
/** * 获取指定起始索引到指定结束索引之间的元素，简称获取指定子集 * 指定区间中的元素包括起始索引，不包括结束索引 * 若起始索引与结束索引相等，则返回空元素 * 对子集的操作，即调用set、add、remove等方法将会影响到整个数组 * 但在先获取子集后，又对整个数组的结构进行修改，这时在遍历子集则会导致报错，而对于整体的非结构性修改则不会报错，不过依然会影响到子集 * 所以在获取子集后最好不要修改数组的结构 * @param fromIndex 起始索引 * @param toIndex 结束索引 * @return 指定区间中的所有元素，称为子集 */ public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) { subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size); return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex); } /** * 判断起始索引与结束索引 * 该判断在子集中又获取子集时显得较为重要 * @param fromIndex 起始索引 * @param toIndex 结束索引 * @param size 数组大小 */ static void subListRangeCheck(int fromIndex, int toIndex, int size) { if (fromIndex < 0) throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex); if (toIndex > size) throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex); if (fromIndex > toIndex) throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex + ") > toIndex(" + toIndex + ")"); } /** * 子集对象，支持随机访问 * * List<String> list = new ArrayList<>(); * list.add("1"); //0 * list.add("2"); //1 * list.add("3"); //2 * list.add("4"); //3 * list.add("5"); //4 * list.add("6"); //5 * list.add("7"); //6 * list.add("8"); //7 * list.add("9"); //8 * list.add("10"); //9 * * List<String> sub = list.subList(1,9); * 0,1,2,3,4,5,6,7 * 2,3,4,5,6,7,8,9 * * sub.subList(2,8); * 0,1,2,3,4,5 * 4,5,6,7,8,9 * * 以上提供的方法只要是帮助大家去理解子集又获取子集的例子，其中加入了索引（上）及索引对应的元素（下） * */ private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess { /** * 指向调用者的引用，该变量特别是在子集中又子集时很关键，决定了是否理解该功能的重要因素 * ArrayList -> subList -> subList * 当第一次调用subList获取子集时，为了方便理解，称为子集1，这个时候子集1中的parent指向了ArrayList，这点比较好理解 * 当子集1又获取子集时，称为子集2，这个时候子集2中的parent指向了子集1，依次类推 * 如果你仔细看了下面的方法后，你会知道它是如何调用的？例如子集2中调用add方法 * 子集2#add -> parent#add = 子集1#add -> parent#add = ArrayList#add，最终都会调用到最上层类 * * 那么为什么要这么设计呢？何不子集2#add -> ArrayList#add 这样子的调用呢？ * 理由在于modCount，它是指数组结构被修改的次数，这边就不再阐述何为结构被修改，假设下若按照 子集2#add -> ArrayList#add这样子的顺序调用的话 * ArrayList#modCount会正常变化，子集2#modCount也会正常变化，可参考add方法中的 this.modCount = parent.modCount 代码片段， * 按照上面的假设，此时只有ArrayList与子集2的modCount正常变化，但是子集1却没有变化，那当你在遍历子集1时，它会首先判断子集1的modCount是否与ArrayList的modCount相等 * 若不相等，则抛出异常，具体可看 checkForComodification 方法，所以子集2#add时，也必须同时修改子集1的modCount，故而如此设计 * * 有一个点关键，我们说是因为modCount，而只有结构修改了modCount才会变化，才需要如此调用，那么如果modCount没有被修改呢？ * 那就不需要那么麻烦了，调用流程就是我们所假设的如此了 子集2#add -> ArrayList#add * * 所以两种设计就用到了两个变量：parentOffset、offset * 两个变量分别针对两种方式去调用 */ private final AbstractList<E> parent; /** * 当前子集索引与父子集索引的偏移量，简单地说就是子集2与子集1的索引偏移量，有一个等式 * index2：子集2的索引 parentOffset2：子集2的属性 * index1：子集1的索引 parentOffset1：子集1的属性 * index3:ArrayList的索引 * parentOffset2 + index2 = index1 + parentOffset1 = index3 * 做了那么多，无非就是把子集1与子集2与ArrayList三者关联起来 */ private final int parentOffset; /** * 当前子集索引与ArrayList索引的偏移量，简单地说就是子集2与ArrayList的索引偏移量 * 在创建子集2时，会把子集1与ArrayList的索引偏移量传给子集2，接着在加上子集2与子集1的索引偏移量就可以得到子集2与ArrayList的索引偏移量 * * offset2：子集2与子集1的索引偏移量（fromIndex） * offset1：子集1与ArrayList的索引偏移量（offset） * offset：当前子集，也就是子集2与ArrayList的索引偏移量 * offset2 + offset1 = offset */ private final int offset; /** * 子集的元素个数 */ int size; /** * 初始化参数 * @param parent 调用者 * @param offset 当前子集与ArrayList的索引偏移量 * @param fromIndex 子集的起始索引 * @param toIndex 子集的结束索引 */ SubList(AbstractList<E> parent, int offset, int fromIndex, int toIndex) { this.parent = parent; this.parentOffset = fromIndex; this.offset = offset + fromIndex; this.size = toIndex - fromIndex; this.modCount = ArrayList.this.modCount; } /** * 将指定元素替换子集中的指定索引 * 指定索引的大小是相对于子集，故而加上offset * 由于该方法并没有修改结构，故而直接调用ArrayList的对应方法 * @param index 相对于子集的索引 * @param e 指定元素 * @return 旧元素 */ public E set(int index, E e) { rangeCheck(index); checkForComodification(); E oldValue = ArrayList.this.elementData(offset + index); ArrayList.this.elementData[offset + index] = e; return oldValue; } /** * 获取子集中指定索引对应的元素 * 指定索引的大小是相对于子集，故而加上offset * 由于该方法并没有修改结构，故而直接调用ArrayList的对应方法 * @param index 相对于子集的索引 * @return 指定索引对应的元素 */ public E get(int index) { rangeCheck(index); checkForComodification(); return ArrayList.this.elementData(offset + index); } /** * 获取子集的元素个数 */ public int size() { checkForComodification(); return this.size; } /** * 子集中指定索引上添加元素 * 由于该方法修改了数组结构，故而先调用上层子集的add方法，若没有子集则直接是ArrayList * @param index 相对于子集的索引 * @param e 添加的元素 */ public void add(int index, E e) { rangeCheckForAdd(index); checkForComodification(); parent.add(parentOffset + index, e); this.modCount = parent.modCount; this.size++; } /** * 移除子集中指定索引位置的元素 * 由于该方法修改了数组结构，故而先调用上层子集的remove方法，若没有子集则直接是ArrayList * @param index 相对于子集的索引 * @return 移除的元素 */ public E remove(int index) { rangeCheck(index); checkForComodification(); E result = parent.remove(parentOffset + index); this.modCount = parent.modCount; this.size--; return result; } /** * 移除子集中指定索引范围的所有元素 * 由于该方法修改了数组结构，故而先调用上层子集的removeRange方法，若没有子集则直接是ArrayList * @param fromIndex 相对于子集的起始索引 * @param toIndex 相对于子集的结束索引 */ protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) { checkForComodification(); parent.removeRange(parentOffset + fromIndex, parentOffset + toIndex); this.modCount = parent.modCount; this.size -= toIndex - fromIndex; } /** * 子集末尾上追加集合 * @param c 集合 * @return 是否添加成功 */ public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { return addAll(this.size, c); } /** * 子集中指定索引上添加集合 * @param index 相对于子集的索引 * @param c 集合 * @return 是否添加成功 */ public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { rangeCheckForAdd(index); int cSize = c.size(); if (cSize==0) return false; checkForComodification(); parent.addAll(parentOffset + index, c); this.modCount = parent.modCount; this.size += cSize; return true; } /** * 获取子集迭代器 * @return 子集迭代器 */ public Iterator<E> iterator() { return listIterator(); } /** * 获取子集列表迭代器 * 列表迭代器中的元素是从指定索引开始到结束索引 * 这里就不对子集列表迭代器中的方法做再次解释了，毕竟它跟ArrayList是类似的 * @param index 相对于子集的索引 * @return 列表迭代器 */ public ListIterator<E> listIterator(final int index) { checkForComodification(); rangeCheckForAdd(index); final int offset = this.offset; return new ListIterator<E>() { int cursor = index; int lastRet = -1; int expectedModCount = ArrayList.this.modCount; public boolean hasNext() { return cursor != SubList.this.size; } @SuppressWarnings("unchecked") public E next() { checkForComodification(); int i = cursor; if (i >= SubList.this.size) throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (offset + i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i + 1; return (E) elementData[offset + (lastRet = i)]; } public boolean hasPrevious() { return cursor != 0; } @SuppressWarnings("unchecked") public E previous() { checkForComodification(); int i = cursor - 1; if (i < 0) throw new NoSuchElementException(); Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (offset + i >= elementData.length) throw new ConcurrentModificationException(); cursor = i; return (E) elementData[offset + (lastRet = i)]; } @SuppressWarnings("unchecked") public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) { Objects.requireNonNull(consumer); final int size = SubList.this.size; int i = cursor; if (i >= size) { return; } final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData; if (offset + i >= elementData.length) { throw new ConcurrentModificationException(); } while (i != size && modCount == expectedModCount) { consumer.accept((E) elementData[offset + (i++)]); } // update once at end of iteration to reduce heap write traffic lastRet = cursor = i; checkForComodification(); } public int nextIndex() { return cursor; } public int previousIndex() { return cursor - 1; } public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { SubList.this.remove(lastRet); cursor = lastRet; lastRet = -1; expectedModCount = ArrayList.this.modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } public void set(E e) { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { ArrayList.this.set(offset + lastRet, e); } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } public void add(E e) { checkForComodification(); try { int i = cursor; SubList.this.add(i, e); cursor = i + 1; lastRet = -1; expectedModCount = ArrayList.this.modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } final void checkForComodification() { if (expectedModCount != ArrayList.this.modCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }; } /** * 获取子集 * 子集中又获取子集 * @param fromIndex 相对于子集的起始索引 * @param toIndex 相对于子集的结束索引 * @return 子集 */ public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) { subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size); return new SubList(this, offset, fromIndex, toIndex); } /** * 校验索引是否超出范围 * @param index 相对于子集的索引 */ private void rangeCheck(int index) { if (index < 0 || index >= this.size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } /** * 校验索引是否超出范围 * @param index 相对于子集的索引 */ private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index < 0 || index > this.size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } /** * 索引超出范围的错误信息 * @param index 相对于子集的索引 * @return 错误信息 */ private String outOfBoundsMsg(int index) { return "Index: "+index+", Size: "+this.size; } /** * 校验子集的结构修改次数是否与ArrayList一致 * 若先获取子集后，接着在ArrayList上修改了结构，则会报错 * 因为子集的modCount并没有随着ArrayList结构的修改而变化，导致了两个变量不一致 */ private void checkForComodification() { if (ArrayList.this.modCount != this.modCount) throw new ConcurrentModificationException(); } /** * 由于该方法涉及到另外一个接口，会另外新起一篇文章来讲解该内容，这里就不做阐述 * 附上文章地址 */ public Spliterator<E> spliterator() { checkForComodification(); return new ArrayListSpliterator<E>(ArrayList.this, offset, offset + this.size, this.modCount); } }其他方法
public class Arrays { /** * 拷贝指定数组到新数组中，根据指定的长度缩短或使用null扩充新数组 * 新数组与原始数组的数据类型是完全一样的 */ public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) { return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass()); } /** * 拷贝指定数组到新数组中，根据指定的长度缩短或使用null扩充新数组 * 新数组的数据类型由入参newType决定 * 判断入参newType是否是Ojbect[]类型 * 若newType是Object[]类型，则创建一个长度为newLength的新数组，并向下转型为T[]类型 * 若newType不是Object[]类型，则创建一个长度为newLength的新数组，但由于Array.newInstance返回值是Object，故而向下转型为T[]类型 * Array.newInstance与System.arraycopy属于C底层代码，故而查看不了具体实现 * System.arraycopye(param1, param2, param3, param4, param5) * param1：原始数组； param2：原始数组复制元素的起始角标； param3：新数组； param4：复制元素到新数组的起始角标处；param5：原始数组要从起始角标开始拷贝多少个元素到新数组 * 从原始数组param1的角标为param2开始复制param5个元素，到新数组param3的角标为param4作为复制元素的起始点 * 返回新数组，此时已经填充好数据 * * System.arraycopy性能趋势：当数组大小在百万到千万级别之间时所花费的时间差别不大，但是当达到亿级别后，所花费的时间就会差很多 * 所以这也就导致了当数组容量达到亿级别后，手动调用ensureCapacity来预先设置容量大小所带来的效率比自动扩容的销量要低很多 */ public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) { @SuppressWarnings("unchecked") T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class) ? (T[]) new Object[newLength] : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength); System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); return copy; } }总结
写的内容有点过多，这里总结一下，方便获取直接获取结果！
ArrayList允许存放Null。
ArrayList内部通过数组实现，大体上和Vector类似，除了是非线程安全。
ArrayList中的size、isEmpty、get、set、iterator、listIterator的时间复杂度是O(1)，而add操作的时间复杂度是O(n)。
由于ArrayList是非线程安全，所以多线程情况下要在外部控制线程安全或使用Collections.synchronizedList也行。
创建空参数的ArrayList对象时，默认的初始容量是10，当容量不足时，以1.5倍速度增长。
在构建ArrayList对象时，最好能预先设置容量大小，以免减少后期扩容花费的时间。
ArrayList容量的临界值是最大值 - 8，这个数字8是因为在数组中除了存储元素之外还会存储数组的长度，而这些数据都在内存中，不同操作系统对内存的分配可能有所差异，减去8更多的是为了防止内存溢出。
ArrayList的Iterator迭代器中的forEachRemaining方法只能调用一次，且在该方法中不能调用remove方法。
ArrayList的ListIterator迭代器可反向遍历列表。
在获取ArrayList的子集后不能在做结构上的修改。
获取迭代器后，不允许进行结构修改操作，因为会 expectedModCount 与 modCount 是否相等。
在遍历过程中不允许修改结构，否则会抛出错误。
重点关注
默认每次自动扩容的关系是1.5倍 非线程安全 默认初始扩容值10 get/set时间复杂度O(1)，add时间复杂度O(n) 底层是通过数组存储元素，故是有序可重复集合
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背景想进步，想学习了，反正面试都要问的，还不如早点看了好。探索ArrayList源代码是基于JDK1.8版本的，相比以前的版本不知道有没有优化，毕竟没看过之前版本的底层代码。一般看底层代码前我都习惯先阅读下该类的注释说明，也不知道在哪里养成的习惯。相信大家都写过应用代码，既然写过，那也深知注释对于一个使用者来说是多么的重要，决定了它是否能够正确的使用，所以这是一个好习惯。阅读注释看到这不知道你们有
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