ArrayList源码解析：构造方法与基本操作

"这篇ArrayList源码阅读笔记详细探讨了ArrayList在Java 1.8中的实现，包括普通构造方法、增删改查等基本操作。通过分析源码，我们可以深入理解ArrayList内部的工作机制。" ArrayList是Java集合框架中常用的一种动态数组，它允许我们在列表的任何位置进行插入和删除操作。在Java 1.8中，ArrayList的核心是一个可变大小的Object数组。下面我们将详细讨论ArrayList的创建、添加、修改、删除以及获取元素等操作。 ### 1. ArrayList的构造方法 ArrayList提供了一个空参数的构造方法，该方法会初始化一个空的数组对象`DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`，这是一个长度为0的Object数组。当第一次添加元素时，ArrayList会根据需要自动扩容。 ```java public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } ``` ### 2. 添加元素（add） 当我们调用`add()`方法向ArrayList添加元素时，首先会检查当前容量是否足够。如果不够，`add()`方法会调用`ensureCapacityInternal()`来确保有足够的空间。初始的默认容量是10，如果当前数组为空且使用的是`DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA`，那么添加第一个元素时，ArrayList会扩容到10。 ```java public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } ``` ### 3. 修改元素（set） 修改ArrayList中的元素，我们使用`set()`方法。它接受索引和新值作为参数，直接将数组中的对应位置元素替换。 ```java public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData[index]; elementData[index] = element; return oldValue; } ``` ### 4. 删除元素（remove） 删除元素通常通过`remove()`方法完成。它会根据提供的索引移除并返回指定位置的元素，然后将所有后续元素向前移动以填补空位。 ```java 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; // Let gc do its work return oldValue; } ``` ### 5. 获取元素（get） 获取ArrayList中的元素，我们使用`get()`方法。它接受一个索引，返回对应位置的元素。 ```java public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData[index]; } ``` ### 扩容机制 ArrayList的扩容策略是当数组满时，创建一个新的容量为旧容量的1.5倍或指定容量（如果添加元素时传入了容量参数）的新数组，并将旧数组的所有元素复制到新数组中。这样可以保证在大多数情况下避免频繁的扩容操作，提高性能。 ArrayList的源码阅读可以帮助我们更好地理解其内部工作原理，包括如何存储元素、何时以及如何进行扩容，以及对元素进行增删改查的具体步骤。这对于我们编写高效且稳定的Java代码至关重要。