ArrayList是List接口的一个可变长数组实现实现了所有List接口的操作并允许存储null值除了没有进行同步ArrayList基本等同于Vector在Vector中几乎对所有的方法都进行了同步但ArrayList仅对writeObject和readObject进行了同步其它比如add(Object)remove(int)等都没有同步
存储
ArrayList使用一个Object的数组存储元素
private transient Object elementData[];
ArrayList实现了javaioSerializable接口这儿的transient标示这个属性不需要自动序列化下面会在writeObject()方法中详细讲解为什么要这样作
add和remove
public boolean add(Object o)
{
ensureCapacity(size + );
// Increments modCount!!
elementData[size++] = o;
return true;
}
注意这儿的ensureCapacity()方法它的作用是保证elementData数组的长度可以容纳一个新元素在自动变长机制中将详细讲解
public Object remove(int index)
{
RangeCheck(index);
modCount++;
Object oldValue = elementData[index];
int numMoved = size index ;
if (numMoved > )
Systemarraycopy(elementData
index+ elementData index
numMoved);
elementData[size] = null;
// Let gc do its work
return oldValue;
}
RangeCheck()的作用是进行边界检查由于ArrayList采用一个对象数组存储元素所以在删除一个元素时需要把后面的元素前移删除一个元素时只是把该元素在elementData数组中的引用置为null具体的对象的销毁由垃圾收集器负责
modCount的作用将在下面的iterator()中的同步中说明
注在前移时使用了System提供的一个实用方法arraycopy()在本例中可以看出Systemarraycopy()方法可以对同一个数组进行操作这个方法是一个native方法如果对同一个数组进行操作时会首先把从源部分拷贝到一个临时数组在把临时数组的元素拷贝到目标位置
自动变长机制
在实例化一个ArrayList时你可以指定一个初始容量这个容量就是elementData数组的初始长度如果你使用
ArrayList list = new ArrayList();
则使用缺省的容量
public ArrayList()
{
this();
}
ArrayList提供了四种add()方法
public boolean add(Object o)
public void add(int index Object element)
public boolean addAll(Collection c)
public boolean addAll(int index Collection c)
在每一种add()方法中都首先调用了一个ensureCapacity(int miniCapacity)方法这个方法保证elementData数组的长度不小于miniCapacityArrayList的自动变长机制就是在这个方法中实现的
public void ensureCapacity(int minCapacity)
{
modCount++;
int oldCapacity = elementDatalength;
if (minCapacity > oldCapacity)
{
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity =
(oldCapacity * )/ + ;
if (newCapacity < minCapacity)
newCapacity = minCapacity;
elementData = new Object[newCapacity];
Systemarraycopy(oldData
elementData size);
}
}
从这个方法实现中可以看出ArrayList每次扩容都扩大到原来大小的倍每种add()方法的实现都大同小异下面给出add(Object)方法的实现
public boolean add(Object o)
{
ensureCapacity(size + );
// Increments modCount!!
elementData[size++] = o;
return true;
}
iterator()中的同步
在父类AbstractList中定义了一个int型的属性modCount记录了ArrayList结构性变化的次数
protected transient int modCount = ;
在ArrayList的所有涉及结构变化的方法中都增加modCount的值包括add()remove()addAll()removeRange()及clear()方法这些方法每调用一次modCount的值就加
注add()及addAll()方法的modCount的值是在其中调用的ensureCapacity()方法中增加的AbstractList中的iterator()方法（ArrayList直接继承了这个方法）使用了一个私有内部成员类Itr生成一个Itr对象（Iterator接口）返回
public Iterator iterator()
{
return new Itr();
}
Itr实现了Iterator()接口其中也定义了一个int型的属性expectedModCount这个属性在Itr类初始化时被赋予ArrayList对象的modCount属性的值
int expectedModCount = modCount;
注内部成员类Itr也是ArrayList类的一个成员它可以访问所有的AbstractList的属性和方法理解了这一点Itr类的实现就容易理解了
在ItrhasNext()方法中
public boolean hasNext()
{
return cursor != size();
}
调用了AbstractList的size()方法比较当前光标位置是否越界
在Itrnext()方法中Itr也调用了定义在AbstractList中的get(int)方法返回当前光标处的元素
public Object next() {
try {
Object next = get(cursor);
checkForComodification();
lastRet = cursor++;
return next;
} catch(IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
注意在next()方法中调用了checkForComodification()方法进行对修改的同步检查
final void checkForComodification()
{
if (modCount != expectedModCount)
throw new
ConcurrentModificationException();
}
现在对modCount和expectedModCount的作用应该非常清楚了在对一个集合对象进行跌代操作的同时并不限制对集合对象的元素进行操作这些操作包括一些可能引起跌代错误的add()或remove()等危险操作在AbstractList中使用了一个简单的机制来规避这些风险这就是modCount和expectedModCount的作用所在
序列化支持
ArrayList实现了javaioSerializable接口所以ArrayList对象可以序列化到持久存储介质中ArrayList的主要属性定义如下
private static final long
serialVersionUID = L;
private transient Object elementData[];
private int size;
可以看出serialVersionUID和size都将自动序列化到介质中但elementData数组对象却定义为transient了也就是说ArrayList中的所有这些元素都不会自动系列化到介质中
为什么要这样实现？因为elementData数组中存储的元素其实仅是对这些元素的一个引用并不是真正的对象序列化一个对象的引用是毫无意义的因为序列化是为了反序列化当你反序列化时这些对象的引用已经不可能指向原来的对象了所以在这儿需要手工的对ArrayList的元素进行序列化操作这就是writeObject()的作用
private synchronized void writeObject
(javaioObjectOutputStream s)
throws javaioIOException
{
// Write out element count
and any hidden stuff
sdefaultWriteObject();
// Write out array length
swriteInt(elementDatalength);
// Write out all elements
in the proper order
for (int i=; i<size; i++)
swriteObject(elementData[i]);
}
这样元素数组elementData中的所以元素对象就可以正确地序列化到存储介质了对应的readObject()也按照writeObject()方法的顺序从输入流中读取
private synchronized void readObject
(javaioObjectInputStream s)
throws javaioIOException
ClassNotFoundException
{
// Read in size and any
hidden stuff
sdefaultReadObject();
// Read in array length
and allocate array
int arrayLength = sreadInt();
elementData =
new Object[arrayLength];
// Read in all elements
in the proper order
for (int i=; i<size; i++)
elementData[i] = sreadObject();
}
