ArrayList底层实现

package java.util;

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;

    /**
     * 默认的长度
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

    /**
     * 在new ArrayList的这个无参构造方法中会给Object []一个空的对象
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

    /**
     * 这个就是ArrayList维护的数组
     */
    private transient Object[] elementData;

    /**
     *集合的大小
     */
    private int size;

    /**
     *可以指定长度
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];
    }

    /**
     * 默认无参构造方法,里面会初始化这个维护的数组
     */
    public ArrayList() {
        super();
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

   /**
     * 可以传进来一个集合,这里转成数组之后传给elementData 
     * 然后判断是否是object[]类型,若不是则复制一个给elementData 
     */
    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        size = elementData.length;
        // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    }

    

   

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {//空数组
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

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

        // 判断总容量大小+1是否比原数组长度大,即最新的元素能否加进去,加不进去则扩容
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);//扩容
    }

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//容量增加为原来的1.5
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//拷贝一个新的数组指向原数组
    }

  
    public int size() {
        return size;
    }

   
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }

  
    /****/
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);//检查下标

        return elementData(index);//根据下标拿值
    }

    /**
     *
     */
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);//检查下标是否越界

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;//将新值替换
        return oldValue;
    }

    /**
     * 类似 add(int index, E element)方法,不在赘述
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

    /**
     * 添加到指定位置
     */
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);//检查下标是否越界

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 会在原来长度基础上+1然后判断当前数组是否为空,若为空判断长度是否大于默认值的10个长度,返回最大值,若之前的长度小于此长度(原长已经满足不了,需要扩容),在此基础上扩展元素的长度为之前+之前的一半,length>>1
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

    /**
     * 相对于根据对象删除效率高些,因为这里是直接根据下标进行删除 ,少了迭代

     */
    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);//检查下标是否越界

        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);

        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
         //这里是将elementData复制到自己本身,从需要删除的位置开始+1,复制的长度为总长度-删除的位置-1也就是将删除位置开始往后的元素全部前移,因为本身长度多了最后一个元素,比如[1,2,3,4],删除index=1的元素这里把3,4插入到之前的元素位置变成[1,3,4,4]多了最后一个元素,后面会把他清除
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; //这里清除最后一个多于的元素

        return oldValue;
    }

    /**
     * 根据对象删除,遍历数组,找到第一个符合的元素进行删除,删除步骤请看fastRemove()方法
     */
    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;
    }

    /*
     *  
     */
    private void fastRemove(int index) {
        modCount++;
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
 //这里是将elementData复制到自己本身,从需要删除的位置开始+1,复制的长度为总长度-删除的位置-1也就是将删除位置开始往后的元素全部前移,因为本身长度多了最后一个元素,比如[1,2,3,4],删除index=1的元素这里把3,4插入到之前的元素位置变成[1,3,4,4]多了最后一个元素,后面会把他清除
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        elementData[--size] = null; // 清除最后一个多余的元素
    }

    /**
     *遍历数组,将每一个元素的值都置为null
     */
    public void clear() {
        modCount++;

        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;

        size = 0;
    }

    /**
      看上面几个方法,不在赘述
     */
    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;
    }

    /**
  看上面几个方法,不在赘述
     */
    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;
    }

   
   
   
}