网站界面风格设计描述,网站设计开发工程师,一元云购手机网站建设,找it工作有什么好的招聘网站既然是看源码#xff0c;那我们要怎么看一个类的源码呢#xff1f;这里我推荐的方法是#xff1a;1)看继承结构看这个类的层次结构#xff0c;处于一个什么位置#xff0c;可以在自己心里有个大概的了解。2)看构造方法在构造方法中#xff0c;看做了哪些事情#xff0c;… 既然是看源码那我们要怎么看一个类的源码呢这里我推荐的方法是1)看继承结构 看这个类的层次结构处于一个什么位置可以在自己心里有个大概的了解。2)看构造方法 在构造方法中看做了哪些事情跟踪方法中里面的方法。3)看常用的方法 跟构造方法一样这个方法实现功能是如何实现的注既然是源码为什么要这样设计类有这样的继承关系。这就要说到设计模式的问题了。所以我们要了解常用的设计模式才能更深刻的去理解这个类。简介ArrayList 是 Java 集合框架中 List 接口的一个实现类。底层是数组相当于动态数组。与 Java 中的数组相比它的容量能动态增长。ArrayList是Vector的翻版区别在于ArrayList是线程不安全的而Vector则是线程安全的。但是Vector是一个较老的集合具有很多缺点不建议使用这里我们就不对其进行分析了。ArrayList 可以说是我们使用最多的 List 集合它有以下特点它是基于数组实现的List类可以动态地调整容量有序的(元素输出顺序与输入顺序一致)元素可以为 null不同步非线程安全效率高查询快增删慢占用空间更小对比 LinkedList不用占用额外空间维护链表结构ArrayList 为什么有这些优点呢我们通过源码来分析分析。在阅读源码前先来看看ArrayList继承关系。继承关系图可以看到ArrayList是AbstractList的子类同时实现了List接口。除此之外它还实现了三个标识型接口这几个接口都没有任何方法仅作为标识表示实现类具备某项功能。RandomAccess表示实现类支持快速随机访问Cloneable表示实现类支持克隆具体表现为重写了clone方法java.io.Serializable则表示支持序列化如果需要对此过程自定义可以重写writeObject与readObject方法。成员变量// 序列号private static final long serialVersionUID 8683452581122892189L;// 数组初始容量为 10private static final int DEFAULT_CAPACITY 10;// 空对象数组private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA {};// 缺省空对象数组private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA {};// 底层数据结构数组transient Object[] elementData;// 数组元素个数默认为0private int size;// 最大数组容量private static final int MAX_ARRAY_SIZE Integer.MAX_VALUE - 8;构造方法//默认构造方法初始为空数组。//只有插入一条数据后才会扩展为10而实际上默认是空的 public ArrayList() { this.elementData DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}//根据指定容量创建对象数组public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity 0) { //创建initialCapacity大小的数组 this.elementData new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity 0) { //创建空数组 this.elementData EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException(Illegal Capacity: initialCapacity); }}/** * 构造一个包含指定集合的元素的列表按照它们由集合的迭代器返回的顺序。 */public ArrayList(Collection extends E c) { //转换最主要的是toArray()这在Collection中就定义了 elementData c.toArray(); if ((size elementData.length) ! 0) { // c.toArray 有可能不返回一个 Object 数组 if (elementData.getClass() ! Object[].class) //使用 Arrays.copy 方法拷创建一个 Object 数组 elementData Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { // 替换为空数组 this.elementData EMPTY_ELEMENTDATA; }}以无参数构造方法创建 ArrayList 时实际上初始化赋值的是一个空数组。当真正对数组进行添加元素操作时才真正分配容量。即向数组中添加第一个元素时数组容量扩为10。内部类(1)private class Itr implements Iterator(2)private class ListItr extends Itr implements ListIterator(3)private class SubList extends AbstractListimplements RandomAccess (4)static final class ArrayListSpliteratorimplements SpliteratorArrayList有四个内部类其中的Itr是实现了Iterator接口同时重写了里面的hasNext() next() remove() 等方法其中的ListItr 继承 Itr实现了ListIterator接口同时重写了hasPrevious() nextIndex() previousIndex() previous() set(E e) add(E e) 等方法所以这也可以看出了 Iterator和ListIterator的区别ListIterator在Iterator的基础上增加了添加对象修改对象逆向遍历等方法这些是Iterator不能实现的。核心方法add()方法(有四个)增和删是ArrayList最重要的部分这部分代码需要我们细细研究//添加一个特定的元素到list的末尾public boolean add(E e) { //先确保elementData数组的长度足够size是数组中数据的个数因为要添加一个元素所以size1先判断size1的这个个数数组能否放得下在这个方法中去判断数组长度是否够用 ensureCapacityInternal(size 1); // Increments modCount!! //在数据中正确的位置上放上元素e并且size elementData[size] e; return true;}//在指定位置添加一个元素public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); //先确保elementData数组的长度足够 ensureCapacityInternal(size 1); // Increments modCount!! //将数据整体向后移动一位空出位置之后再插入效率不太好 System.arraycopy(elementData, index, elementData, index 1, size - index); elementData[index] element; size;}// 校验插入位置是否合理private void rangeCheckForAdd(int index) { //插入的位置肯定不能大于size 和小于0 if (index size || index 0) //如果是就报越界异常 throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}//添加一个集合public boolean addAll(Collection extends E c) { //把该集合转为对象数组 Object[] a c.toArray(); int numNew a.length; //增加容量 ensureCapacityInternal(size numNew); // Increments modCount //挨个向后迁移 System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew); size numNew; //新数组有元素就返回 true return numNew ! 0;}//在指定位置添加一个集合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; //原来的数组挨个向后迁移 if (numMoved 0) System.arraycopy(elementData, index, elementData, index numNew, numMoved); //把新的集合数组 添加到指定位置 System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew); size numNew; return numNew ! 0;}虽说 System.arraycopy 是底层方法但每次添加都后移一位还是不太好。对数组的容量进行调整以上两种添加数据的方式都调用到了ensureCapacityInternal这个方法我们看看它是如何完成工作的//确保内部容量够用private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));}//计算容量。判断初始化的elementData是不是空的数组,如果是空的话返回默认容量10与minCapacitysize1的较大值者。private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity;}//确认实际的容量这个方法就是真正的判断elementData是否够用private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount; //minCapacity如果大于了实际elementData的长度那么就说明elementData数组的长度不够用不够用那么就要增加elementData的length。这里有的小伙伴就会模糊minCapacity到底是什么呢这里解释一下/** * 当我们要 add 进第1个元素到 ArrayList 时elementData.length 为0 (因为还是一个空的 list)因为执行了 ensureCapacityInternal() 方法 所以 minCapacity 此时为10。此时minCapacity - elementData.length 0 成立所以会进入 grow(minCapacity) 方法。 * 当add第2个元素时minCapacity 为2此时e lementData.length(容量)在添加第一个元素后扩容成 10 了。此时minCapacity - elementData.length 0 不成立所以不会进入 (执行)grow(minCapacity) 方法。 * 添加第3、4···到第10个元素时依然不会执行grow方法数组容量都为10。 * 直到添加第11个元素minCapacity(为11)比elementData.length(为10)要大。进入grow方法进行扩容。 */ // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length 0) //ArrayList能自动扩展大小的关键方法就在这里了 grow(minCapacity);}//扩容核心方法private void grow(int minCapacity) { //将扩充前的elementData大小给oldCapacity // overflow-conscious code int oldCapacity elementData.length; //新容量newCapacity是1.5倍的旧容量oldCapacity int newCapacity oldCapacity (oldCapacity 1); //这句话就是适应于elementData就空数组的时候length0那么oldCapacity0newCapacity0所以这个判断成立在这里就是真正的初始化elementData的大小了就是为10。 if (newCapacity - minCapacity 0) newCapacity minCapacity; //如果newCapacity超过了最大的容量限制就调用hugeCapacity也就是将能给的最大值给newCapacity if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE 0) newCapacity hugeCapacity(minCapacity); //新的容量大小已经确定好了就copy数组改变容量大小。 // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}//这个就是上面用到的方法很简单就是用来赋最大值。private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); //如果minCapacity都大于MAX_ARRAY_SIZE那么就Integer.MAX_VALUE返回反之将MAX_ARRAY_SIZE返回。因为maxCapacity是三倍的minCapacity可能扩充的太大了就用minCapacity来判断了。 //Integer.MAX_VALUE:2147483647 MAX_ARRAY_SIZE2147483639 也就是说最大也就能给到第一个数值。还是超过了这个限制就要溢出了。相当于arraylist给了两层防护。 return (minCapacity MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;}至此我们彻底明白了ArrayList的扩容机制了。首先创建一个空数组elementData第一次插入数据时直接扩充至10然后如果elementData的长度不足就扩充至1.5倍如果扩充完还不够就使用需要的长度作为elementData的长度。大数据插入问题这样的方式显然比我们例子中好一些但是在遇到大量数据时还是会频繁的拷贝数据。那么如何缓解这种问题呢ArrayList为我们提供了两种可行的方案使用ArrayList(int initialCapacity)这个有参构造在创建时就声明一个较大的大小这样解决了频繁拷贝问题但是需要我们提前预知数据的数量级也会一直占有较大的内存。除了添加数据时可以自动扩容外我们还可以在插入前先进行一次扩容。只要提前预知数据的数量级就可以在需要时直接一次扩充到位与ArrayList(int initialCapacity)相比的好处在于不必一直占有较大内存同时数据拷贝的次数也大大减少了。这个方法就是ensureCapacity(int minCapacity)其内部就是调用了ensureCapacityInternal(int minCapacity)。我们这里使用ensureCapacity()方法测试public class EnsureCapacityTest { public static void main(String[] args) { ArrayList list new ArrayList(); final int N 10000000; long startTime System.currentTimeMillis(); for (int i 0; i N; i) { list.add(i); } long endTime System.currentTimeMillis(); System.out.println(使用ensureCapacity方法前 (endTime - startTime)); list new ArrayList(); long startTime1 System.currentTimeMillis(); list.ensureCapacity(N); for (int i 0; i N; i) { list.add(i); } long endTime1 System.currentTimeMillis(); System.out.println(使用ensureCapacity方法后 (endTime1 - startTime1)); }}运行结果使用ensureCapacity方法前2700使用ensureCapacity方法后1054通过运行结果我们可以很明显的看出向 ArrayList 添加大量元素之前最好先使用ensureCapacity 方法以减少增量重新分配的次数remove()方法其实这几个删除方法都是类似的。//根据索引删除指定位置的元素public E remove(int index) { //检查index的合理性 rangeCheck(index); //这个作用很多比如用来检测快速失败的一种标志。 modCount; //通过索引直接找到该元素 E oldValue elementData(index); //计算要移动的位数。 int numMoved size - index - 1; if (numMoved 0) //移动元素挨个往前移一位。 System.arraycopy(elementData, index1, elementData, index, numMoved); //将--size上的位置赋值为null让gc(垃圾回收机制)更快的回收它。 elementData[--size] null; // clear to let GC do its work //返回删除的元素。 return oldValue;}//从此列表中删除指定元素的第一个匹配项如果存在则删除。通过元素来删除该元素就依次遍历如果有这个元素就将该元素的索引传给fastRemobe(index)使用这个方法来删除该元素fastRemove(index)方法的内部跟remove(index)的实现几乎一样这里最主要是知道arrayList可以存储null值public boolean remove(Object o) { if (o null) { //挨个遍历找到目标 for (int index 0; index size; index) if (elementData[index] null) { //快速删除 fastRemove(index); return true; } } else { for (int index 0; index size; index) if (o.equals(elementData[index])) { fastRemove(index); return true; } } return false;}//内部方法“快速删除”就是把重复的代码移到一个方法里private void fastRemove(int index) { modCount; int numMoved size - index - 1; if (numMoved 0) System.arraycopy(elementData, index1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] null; // clear to let GC do its work}//删除或者保留指定集合中的元素//用于两个方法一个removeAll()它只清除指定集合中的元素retainAll()用来测试两个集合是否有交集。　private boolean batchRemove(Collection c, boolean complement) { //将原集合记名为A final Object[] elementData this.elementData; //r用来控制循环w是记录有多少个交集 int r 0, w 0; boolean modified false; try { //遍历 ArrayList 集合 for (; r size; r) //参数中的集合c一次检测集合A中的元素是否有 if (c.contains(elementData[r]) complement) //有的话就给集合A elementData[w] elementData[r]; } finally { //发生了异常直接把 r 后面的复制到 w 后面 if (r ! size) { //将剩下的元素都赋值给集合A System.arraycopy(elementData, r, elementData, w, size - r); w size - r; } if (w ! size) { //这里有两个用途在removeAll()时w一直为0就直接跟clear一样全是为null。 //retainAll()没有一个交集返回true有交集但不全交也返回true而两个集合相等的时候返回false所以不能根据返回值来确认两个集合是否有交集而是通过原集合的大小是否发生改变来判断如果原集合中还有元素则代表有交集而元集合没有元素了说明两个集合没有交集。 // 清除多余的元素clear to let GC do its work for (int i w; i size; i) elementData[i] null; modCount size - w; size w; modified true; } } return modified;}//保留公共的public boolean retainAll(Collection c) { Objects.requireNonNull(c); return batchRemove(c, true);}//将elementData中每个元素都赋值为null等待垃圾回收将这个给回收掉public void clear() { modCount; //并没有直接使数组指向 null,而是逐个把元素置为空下次使用时就不用重新 new 了 for (int i 0; i size; i) elementData[i] null; size 0;}总结根据索引删除指定位置的元素此时会把指定下标到数组末尾的元素挨个向前移动一个单位并且会把数组最后一个元素设置为null这样是为了方便之后将整个数组不被使用时会被GC可以作为小的技巧使用。get()方法public E get(int index) { // 检验索引是否合法 rangeCheck(index); return elementData(index);}private void rangeCheck(int index) { if (index size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}说明get函数会检查索引值是否合法(只检查是否大于size而没有检查是否小于0)值得注意的是在get函数中存在element函数element函数用于返回具体的元素具体函数如下E elementData(int index) { return (E) elementData[index];}说明返回的值都经过了向下转型(Object - E)这些是对我们应用程序屏蔽的小细节。set()方法//设定指定下标索引的元素值public E set(int index, E element) { // 检验索引是否合法 rangeCheck(index); // 旧值 E oldValue elementData(index); // 赋新值 elementData[index] element; // 返回旧值 return oldValue;}indexOf()方法// 从首开始查找数组里面是否存在指定元素public int indexOf(Object o) { // 查找的元素为空 if (o null) { // 遍历数组找到第一个为空的元素返回下标 for (int i 0; i size; i) if (elementData[i]null) return i; } else { // 查找的元素不为空 // 遍历数组找到第一个和指定元素相等的元素返回下标 for (int i 0; i size; i) if (o.equals(elementData[i])) return i; } // 没有找到返回空 return -1;}//返回列表中指定元素最后一次出现的索引倒着遍历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;}说明从头开始查找与指定元素相等的元素需要注意的是可以查找null元素意味着ArrayList中可以存放null元素的。与此函数对应的lastIndexOf表示从尾部开始查找。contains()方法//判断是否含有某个元素public boolean contains(Object o) { return indexOf(o) 0;}toArray()方法/** 以正确的顺序返回一个包含此列表中所有元素的数组(从第一个到最后一个元素); 返回的数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。 */public Object[] toArray() { //elementData要复制的数组size要复制的长度 return Arrays.copyOf(elementData, size);}public T[] toArray(T[] a) { //如果只是要把一部分转换成数组 if (a.length size) // Make a new array of as runtime type, but my contents: return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass()); //全部元素拷贝到 数组 a System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); if (a.length size) a[size] null; return a;}System.arraycopy()和 Arrays.copyOf()方法阅读源码的话我们就会发现 ArrayList 中大量调用了这两个方法。比如我们上面讲的扩容操作以及add(int index, E element)、E remove(int index)、toArray() 等方法中都用到了该方法System.arraycopy()方法System.arraycopy(…)将指定源数组中的数组从指定位置开始复制到目标数组的指定位置。// src源对象// srcPos源对象对象的起始位置// dest目标对象// destPost目标对象的起始位置// length从起始位置往后复制的长度。// 这段的大概意思就是解释这个方法的用法复制src到dest复制的位置是从src的srcPost开始到srcPostlength-1的位置结束复制到destPost上从destPost开始到destPostlength-1的位置上public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)简单的方法测试以下public class ArraycopyTest { public static void main(String[] args) { int[] a new int[10]; a[0] 0; a[1] 1; a[2] 2; a[3] 3; System.arraycopy(a, 2, a, 3, 3); a[2] 99; for (int i 0; i a.length; i) { System.out.print(a[i] ); } }}结果0 1 99 2 3 0 0 0 0 0Arrays.copyOf()方法Array.copyOf() 选择指定的数组截断或填充空值(如果需要)使副本具有指定的长度。以达到扩容的目的//Arrays的copyOf()方法传回的数组是新的数组对象改变传回数组中的元素值不会影响原来的数组。//copyOf()的第二个自变量指定要建立的新数组长度如果新数组的长度超过原数组的长度则保留数组默认值public static T[] copyOf(T[] original, int newLength) { return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());}/** * Description 复制指定的数组, 如有必要用 null 截取或填充以使副本具有指定的长度 * 对于所有在原数组和副本中都有效的索引这两个数组相同索引处将包含相同的值 * 对于在副本中有效而在原数组无效的所有索引副本将填充 null当且仅当指定长度大于原数组的长度时这些索引存在 * 返回的数组属于 newType 类 * * param original 要复制的数组 * param newLength 副本的长度 * param newType 副本的类 * * return T 原数组的副本截取或用 null 填充以获得指定的长度 * throws NegativeArraySizeException 如果 newLength 为负 * throws NullPointerException 如果 original 为 null * throws ArrayStoreException 如果从 original 中复制的元素不属于存储在 newType 类数组中的运行时类型 */public static 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;}测试代码如下public static void main(String[] args) { int[] a new int[3]; a[0] 0; a[1] 1; a[2] 2; int[] b Arrays.copyOf(a, 10); System.out.println(b.length b.length); for (int i : b) { System.out.print(i ); } }结果b.length100 1 2 0 0 0 0 0 0 0两者联系与区别联系看两者源代码可以发现copyOf()内部调用了System.arraycopy()方法区别arraycopy()需要目标数组将原数组拷贝到你自己定义的数组里而且可以选择拷贝的起点和长度以及放入新数组中的位置copyOf()是系统自动在内部新建一个数组并返回该数组。原文链接https://blog.csdn.net/ThinkWon/article/details/98845119