Java基礎(chǔ)之ArrayList的實(shí)現(xiàn)原理

對(duì)于ArrayList而言,它實(shí)現(xiàn)了List接口,底層使用數(shù)組保持所有數(shù)據(jù),基本操作就是對(duì)數(shù)組的操作;

下面通過自己定義1個(gè)ArrayList的方式來分析下ArrayList的實(shí)現(xiàn)原理

構(gòu)造器:

無參構(gòu)造的時(shí)候叶洞,就是初始化本地的1個(gè)elementData;

我們可以看到


DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA就是1個(gè)空數(shù)組,

而elementData則是實(shí)際存放和操作數(shù)據(jù)的數(shù)組對(duì)象禀崖,這里只是做個(gè)簡(jiǎn)單的初始化操作衩辟;

Add方法:


可以看到Add方法中主要就是2步操作

1:檢查數(shù)組是否需要擴(kuò)容

2:數(shù)組中插入1條數(shù)據(jù)

我們知道,數(shù)組在創(chuàng)建的時(shí)候就已經(jīng)分配了長(zhǎng)度了波附,并且是不可擴(kuò)展的艺晴;

既然ArrayList的可變長(zhǎng)度的昼钻,而ArrayList底部的實(shí)現(xiàn)又是數(shù)組,那我們接著看看ensureCapacityInternal()他是怎么實(shí)現(xiàn)的封寞;


看程序的調(diào)用鏈然评,除開一些條件判斷外,真正需要擴(kuò)容的的其實(shí)是走到了grow()函數(shù)中去狈究。那我們接著看看grow()函數(shù)都做了什么


grow函數(shù)中的邏輯也很簡(jiǎn)單碗淌,就是獲取舊數(shù)組,將舊數(shù)組的長(zhǎng)度*2后創(chuàng)建1個(gè)新的數(shù)組抖锥,并且將舊數(shù)組的數(shù)組copy到新數(shù)組中去亿眠;

在判斷完是否需要需要數(shù)組擴(kuò)容以后,我們就可以安心的在數(shù)組在添加元素了磅废;

add方法除了可以添加1個(gè)對(duì)象外纳像,還可以指定某個(gè)位置插入對(duì)象;


原理同add方法差不多拯勉,只是在數(shù)據(jù)的遷移上有些出入竟趾;

AddAll方法:


因?yàn)榈讓硬僮鞯氖菙?shù)組,所以在addAll方法中谜喊,第一步就是將傳入的集合轉(zhuǎn)化成數(shù)組潭兽;addAll是在集合的尾部追加數(shù)據(jù),參照上面的代碼遷移和追加數(shù)據(jù)即可斗遏;另外,addAll方法也支持在列表中某個(gè)位置插入一組數(shù)據(jù)鞋邑,原理同add基本一致就不在重復(fù)了诵次;


set方法和get方法,底層原理都是在elementData中取出索引位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)相對(duì)簡(jiǎn)單


來看下remove方法:


此方法是刪除指定下標(biāo)的元素

重要步驟:1計(jì)算numMoved,也就是計(jì)算出你刪除的這個(gè)元素索引位置數(shù)組中存在的元素個(gè)數(shù)

2根據(jù)numMoved的值來進(jìn)行舊數(shù)據(jù)的遷移


至此枚碗,ArrayList的增刪改查基本功能的實(shí)現(xiàn)原理也掌握的差不多了逾一。至于其他的API,比如contains,indexof等肮雨,底層的 操作就是對(duì)elementData數(shù)組的基本操作遵堵;

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