JDK源码学习-ArrayList

ArrayList源码相对来说较为简单，没有太多特别的设计，就是一个自动扩容的数组，自动扩容是指，ArrayList内部存储数据是使用的数组，当数组存储满了的时候再添加数据就会自动的创建一个更长的数组，并且将数据拷贝到新数组实现扩容。 下面开始分析一些ArrayList主要的方法。

属性

可以可以看到注释也写得很清楚，ArrayList是内部是使用elementData来存储元素，size是来存储数组里面存储了多少个数据了，以及还有默认的初始容量，EMPTY_ELEMENTDATA空数组实例，以及区特意开的空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA用来标识第一个元素添加时膨胀到DEFAULT_CAPACITY，下面的源码就会渐渐看到它实际使用了。

构造方法

构造方法有三个

/**
 * 构造一个初始容量为 10 的空列表。
 *
 * note：无参的构造方法，可以通过代码看到elementData是赋值的DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
 * DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是一个空的数组，至于说为什么是构造一个初始值为10的是因为在扩容的时候有判断，可以看下面的add方法的说明
 */
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

/**
 * 构造一个具有指定初始容量的空列表。
 *
 * note：带int类型的构造函数，可以指定存储数据的数组的初始大小，如代码所示它直接创建了一个长度为initialCapacity的数组用来存储数据
 *
 * @param  initialCapacity  列表的初始容量
 * @throws IllegalArgumentException 如果指定的初始容量为负
 * 
 */
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);
    }
}

/**
 * 按照集合的迭代器返回的顺序构造一个包含指定集合元素的列表。
 *
 * note：将参数的集合转为数组，然后将数组里面的内容拷贝一份作为本List的elementData数据存储数组
 *
 * @param c 将其元素放入此列表的集合
 * @throws NullPointerException 如果指定的集合为空
 */
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    Object[] a = c.toArray();
    if ((size = a.length) != 0) {
        if (c.getClass() == ArrayList.class) {
            elementData = a;
        } else {
            elementData = Arrays.copyOf(a, size, Object[].class);
        }
    } else {
        // replace with empty array.
        elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}

添加元素

可以看到add元素前有size的判断，如果满了就会调用grow方法进行扩容

就是增长原数组的长度右移一位（也就是原数组长度的一半），然后将原数组进行复制，并形成一个新长度的数组。 值得注意的是这里就有前面属性说的DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA判断，也就是没有指定容量的默认容量增长判断。

获取元素

获取元素就更简单了，就使用传入的数组下标去数组取

快速失败

在add方法里面有看到有个modCount属性记录修改次数，在迭代的时候会判断此值，所以在迭代ArrayList的时候会抛出快速失败异常，以后再来具体分析快速失败的源码。

序列化

值得注意的是我们可以看到在ArrayList里面存储元素用的数组elementData有使用transient修饰，这样在序列化的时候就不会序列化这个属性了，那么内容不就丢失了吗？其实不会，因为ArrayList重写了writeObject和readObject方法，如下图：

可以看到它有一个一个循环写elementData里面的元素，当然读取的时候也有读取赋值给elementData了，代码就不截图了省些流量。