不詩意的女程序媛不是好廚師~
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昨天玩了很久的arraycopy捺球，今天讓我們來看看ArrayList的源碼吧粟耻。
是的，又到了發(fā)揮我拙劣的畫技的時候了~
先預(yù)覽一下本篇文章的大綱：
下面我們就開始ArrayList的源碼圖解之旅吧锨咙，先從增刪改查講起语卤，然后再講ArrayListIterator的源碼，當(dāng)然這之間我們還會穿插講一下幾個大坑及注意事項~
1.增
ArrayList添加元素的操作酪刀，涉及到2個方法 add(E object) 和 add(int index, E object) 粹舵。
1.1 add(E object) 直接在尾部添加一個元素
add(E object)這個方法，是直接添加一個元素骂倘，是在尾部進行插入眼滤。
如果原數(shù)組的大小不夠會先進行擴容。
最終將數(shù)據(jù)添加在尾部历涝，同時大小加1.
源碼如下：
1.2 add(int index, E object) 在指定位置添加一個元素
add(int index, E object)這個函數(shù)是指在 index的位置 诅需，插入一個新元素漾唉。
-
我們先看插入操作的核心步驟：
從要插入的位置開始的所有數(shù)據(jù)，都要往先后挪一位堰塌；然后再把要插入的數(shù)據(jù)放進去赵刑。
畫了個圖 方便大家理解：
在這里插入圖片描述
-
了解了插入的核心步驟之后，我們就來看看
add(int index, E object)的源碼中场刑，插入一個元素到指定位置具體是怎么實現(xiàn)的吧般此。一、要先檢測要插入的位置index是否合法牵现。
二恤煞、判斷數(shù)組是否夠用：
? a. 如果數(shù)組夠用，即
s<a.length時施籍，直接調(diào)用arraycopy()居扒，將從index開始的所有數(shù)據(jù)都往后挪一位。（關(guān)于arraycopy的使用我上一篇已經(jīng)詳細講過了丑慎，所以這里我們應(yīng)該知道他是從后往前依次往后挪一位過去的）喜喂。? b. 如果數(shù)組滿了，即
s>=a.length時，這里就要? (1)先將原數(shù)組進行擴容，生成新的數(shù)組身隐；
? (2)將原數(shù)組中index之前的數(shù)據(jù)復(fù)制到新數(shù)組對應(yīng)的位置中去话浇。
? (3)將原數(shù)組中index之后的數(shù)據(jù)往后挪一位的移動到新的數(shù)組中去夷野。
? (4)將新數(shù)組賦給array。
三、將要添加的元素放在index的位置，同時有效數(shù)據(jù)個數(shù)size+1影斑。
源代碼見下圖：
在這里插入圖片描述
補充：擴容規(guī)則
我們都知道，數(shù)組的大小是不可變的机打，而ArrayList的大小是可變的矫户。而ArrayList底層也是用到了數(shù)組，那ArrayList是如何做到大小可以動態(tài)變化的呢残邀？
答案就是通過擴容的方式皆辽。
也就是Object[] newArray = new Object[newCapacity(s)];這句代碼。
現(xiàn)在我們來具體看看newCapacity(s)的實現(xiàn)：
這里我們做一下解釋：
當(dāng)目前的容量currentCapacity<6 時芥挣，increment=12;
否則的話 increment等于currentCapacity的一半驱闷。
最終返回的大小是 currentCapacity+increment。
也就是說空免，擴容之后要么是在原有的基礎(chǔ)上 +12空另，要么就是擴大為原來的1.5倍。
2.刪
ArrayList的刪除操作鼓蜒，我們也來看兩個 remove(Object object) 和 remove(int index)痹换。
2.1 remove(int index) 刪除指定位置的元素
-
同樣，我們先來看看刪除的核心操作：
對應(yīng)的代碼就是
System.arraycopy(a, index + 1, a, index, --s - index);這句代碼都弹，即 ：如果要刪除【index】位置的元素娇豫，那就要把【index】之后的所有元素都往前挪一位，覆蓋掉index原本的位置.
同樣來畫個圖來幫助大家理解：
在這里插入圖片描述 -
了解了核心的操作之后畅厢，我們就來看看
remove(int index)的源代碼吧：
在這里插入圖片描述
2.2 remove(Object object) 刪除某個已知元素
remove(Object object) 刪除某個已知元素冯痢。
上面我們已經(jīng)知道了刪除指定位置元素的操作，那如果要刪除某個已知元素的話框杜，我們是不是也應(yīng)該先找到它對應(yīng)的位置浦楣，然后再進行刪除呢。
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那問題來了咪辱，怎么找到元素對應(yīng)的位置呢振劳？
對，通過循環(huán)遍歷油狂，并進行比較 找到對應(yīng)的index.
在這里插入圖片描述
▲有個坑历恐！
▲【注意】：
調(diào)用remove方法， 會专筷， 且只會 刪除第一個與傳入對象通過equals方法判斷相等的元素弱贼。
如果傳入null， 則刪除掉第一個null元素磷蛹。
所以吮旅， 如果自定義類想要使用remove方法從列表刪除某個指定值對象， 還需要實現(xiàn)該類型自己的equals方法才行味咳！
▲還有個坑庇勃！
ArrayList是可以順序刪除節(jié)點的，但是槽驶！如果使用普通for循環(huán)匪凉，必須是從后往前刪。不能從前往后刪捺檬。
我們先來看一下【錯誤示范】：
ArrayList list=new ArrayList();
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");
System.out.println("刪除前："+list.toString());
//順序刪除節(jié)點錯誤示范：從前往后刪----會刪不干凈
for (int i=0;i<list.size();i++){
list.remove(i);
}
System.out.println("刪除后："+list.toString());
【錯誤結(jié)果展示】：
【出錯原因分析】：
要順序刪除ArrayList的全部節(jié)點再层，如果我們從前往后的順序刪除，先刪除【0】位置的數(shù)據(jù)堡纬，但是由于刪除的時候是從后往前挪一位進行刪除的聂受，所以【0】的位置又會被下一個位置的數(shù)據(jù)覆蓋上，實際上【0】還是有數(shù)據(jù)的烤镐。再畫一張圖來方便大家理解：
【正確的做法】：
要想順序刪除ArrayList的所有節(jié)點蛋济，且采用普通的for循環(huán)，那只能從后往前刪炮叶，這樣就不會出問題碗旅。
3.改渡处、查
ArrayList修改數(shù)據(jù)很簡單，調(diào)用的是set(int index, E object)方法祟辟，直接修改對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)即可医瘫。
ArrayList獲取數(shù)據(jù)就跟簡單了，由于是順序表有下標(biāo)旧困，直接取出對應(yīng)下標(biāo)數(shù)據(jù)就可以了醇份。
4.ArrayList的3種遍歷方式
ArrayList的遍歷我們有三種方式：for循環(huán)，增強for循環(huán) 和 迭代器三種方式吼具。
（當(dāng)然僚纷，增強for循環(huán)其實還是用迭代器實現(xiàn)的，這一點我們可以通過反編譯來進行驗證拗盒。）
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("情人節(jié)");
arrayList.add("快樂");
arrayList.add("我");
arrayList.add("對");
arrayList.add("自己說~");
System.out.println("for循環(huán)的方式遍歷：");
for (int i = 0; i < arrayList.size(); i++) {
System.out.print(arrayList.get(i));
}
System.out.println();
System.out.println("---------------------------------");
System.out.println("增強for循環(huán)的方式遍歷：");
for (Object s : arrayList) {
System.out.print((String) s);
}
System.out.println();
System.out.println("---------------------------------");
System.out.println("迭代器的方式遍歷：");
Iterator<String> iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.print(iterator.next());
}
我們來看一下打印結(jié)果：
5.迭代器 ArrayListIterator源碼解讀
好的怖竭，上面我們知道了ArrayList可以使用迭代器進行遍歷。
-
那為什么它可以使用迭代器這種方式呢陡蝇？
這個我們又要去看源碼了侵状，跟進
arrayList.iterator()的 iterator()方法，我們會發(fā)現(xiàn)ArrayList有一個內(nèi)部類ArrayListIterator毅整。而 ArrayListIterator 實現(xiàn)了 Iterator 接口趣兄，所以才可以使用迭代器這種方式進行迭代。
現(xiàn)在我們就來具體看看ArrayListIterator的相關(guān)源代碼和注意事項吧悼嫉。
首先艇潭，我們可以看到ArrayListIterator實現(xiàn)了Iterator這個接口。
5.1 提一下什么是 Iterator （迭代器）戏蔑？
我們都知道在Java中蹋凝，有很多的數(shù)據(jù)容器，這些的操作又有很多的共性总棵。而迭代器就是給各種容器提供了公共的操作接口鳍寂。這樣就使得對容器的操作有了規(guī)范性。
在Iterator接口中定義了三個方法：
hasNext(): 如果仍有元素可以迭代情龄，就返回true.
next(): 返回迭代的下一個元素迄汛。
remove(): 從集合中移除返回的最后一個對象。（可選操作）
源碼如下：
5.2 ArrayListIterator中的坑▲▲▲
ArrayListIterator 的源碼其實并不難理解骤视，就是實現(xiàn)了 Iterator 中的三個方法鞍爱。
但是這里有一個▲坑▲大家需要注意，那就是：
每當(dāng)我們使用迭代器遍歷元素時专酗，如果使用迭代器以外的方法修改了元素內(nèi)容（如刪除元素）睹逃，那就會拋出ConcurrentModificationException的異常。
讓我先看一下現(xiàn)象祷肯，然后再從源碼角度找原因沉填。
錯誤代碼示例：
ArrayList arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("a");
arrayList.add("b");
arrayList.add("c");
System.out.println("移除前：" + arrayList);
Iterator<String> iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
if ("c".equals(iterator.next())) {
arrayList.remove("c");
}
}
System.out.println("移除后：" + arrayList);
//注意增強for使用的也是迭代器
//所以一下這種操作也會報ConcurrentModificationException
//for (Object o : arrayList) {
// arrayList.remove(o);
//}
//System.out.println("移除后2：" + arrayList);
報錯顯示：
好的疗隶，現(xiàn)象我們已經(jīng)看到了，那現(xiàn)在我們就來看看錯誤的原因吧翼闹。
我們要先來了解一下這幾個變量的含義：
然后我們來看一下何種情況下會報錯：
先分析一下報錯原因：
在我們使用 ArrayLis 的 iterator() 方法獲取到迭代器進行遍歷時斑鼻，會把 ArrayList 當(dāng)前狀態(tài)下的 modCount 賦值給 ArrayListIterator類的 expectedModCount 屬性。
如果我們在迭代過程中橄碾，使用了 ArrayList 的 remove()方法卵沉，這時 modCount 就會加 1 颠锉，但是迭代器中的expectedModCount 并沒有變化法牲，當(dāng)我們再使用迭代器的next()方法時，它就會報ConcurrentModificationException的錯琼掠。
最后我們再來比較一下 ArrayListIterator中的 remove()方法和ArrayList自己的remove()方法的不同之處拒垃，驗證一下錯誤發(fā)生的原因：
?所以我們得到的啟示是：
每當(dāng)我們使用迭代器遍歷元素時，要使用迭代器自己的刪除方法瓷蛙，而不能使用迭代器以外的方法修改了元素內(nèi)容悼瓮，否則會造成expectedModCount和modCount的值不一致，從而拋出ConcurrentModificationException的異常艰猬。
此外横堡，我們還要注意一下，增強for循環(huán)其實也是使用的迭代器冠桃，所以也要注意同樣的問題命贴。
積累點滴，做好自己~
