java集合原理解析(更新中)-白红宇

java集合原理解析(更新中)

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发布时间：2019-05-23

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java集合原理解析

ArrayList 集合,是基于数组实现的集合,线程不安全.

1.数据格式: 在这里插入图片描述底层的数据结构就是数组，数组元素类型为Object类型，即可以存放所有类型数据。我们对ArrayList类的实例的所有的操作底层都是基于数组的。下面我们来分析通过数组是如何保证库函数的正确实现的．

2.ArrayList 继承了AbstrctList抽象父类,规范List操作规范,实现了RandomAccess 接口实现随机访问,所以ArrayList的fori循环执行比foreach循环的效率要高,Cloneable 可复制(ArrayList扩容会新创建一个数据,将之前的数组数据复制到扩容后的数组中).实现Serializable接口可序列化.

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

3.List<Object> arrayList= ArrayList<>();创建一个ArrayList数组,不指定集合的大小,添加一个元素,ArrayList会进行扩容默认长度是10,添加的元素大于默认长度,每次会以原长度的1.5倍数进行扩容,每次扩容会创建一个新的数组,把之前的数据的元素复制到新的数据中.所以如果知道数据量最好定义好集合大小.

//创建ArrayList不指定长度,ArrayList构造方法,DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 默认集合长度是0;  private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = new Object[0];  public ArrayList() {
           this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;    }

4.构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的.判断得到的数组是否是ArrayList类型,如果是直接把转成的Object数组赋值给elementData,否则就将object数组中的数据copy到新的数组中赋值给elementData

public ArrayList(Collection
    var1) {
           Object[] var2 = var1.toArray();        if ((this.size = var2.length) != 0) {
               if (var1.getClass() == ArrayList.class) {
                   this.elementData = var2;            } else {
                   this.elementData = Arrays.copyOf(var2, this.size, Object[].class);            }        } else {
               this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;        }    }

在add()方法中主要完成了三件事：首先确保能够将希望添加到集合中的元素能够添加到集合中，即确保ArrayList的容量（判断是否需要扩容）；然后将元素添加到elementData数组的指定位置；最后将集合中实际的元素个数加1。

//在集合末尾添加一个元素public boolean add(E var1) {
   		//判断是否超过集合长度如果超过集合长度进行扩容.        this.ensureCapacityInternal(this.size + 1);        //在集合最后添加 var1        this.elementData[this.size++] = var1;        return true;    }

//在指定的位置添加元素,如果该位置有元素会把之前的元素替换 public void add(int var1, E var2) {
           //判断传入的位置var1是否等于小于0或者超过集合长度 如果小于0或者超过长度抛出异常        this.rangeCheckForAdd(var1);        this.ensureCapacityInternal(this.size + 1);        System.arraycopy(this.elementData, var1, this.elementData, var1 + 1, this.size - var1);        this.elementData[var1] = var2;        ++this.size;    }

remove(int index)方法的作用是删除指定下标的元素。将指定下标后面一位到数组末尾的全部元素向前移动一个单位，并且把数组最后一个元素设置为空，这样方便之后将整个数组不再使用时，会被gc。而需要移动的元素个数为：size-index-1。

//移除指定位置元素 如果位置后还有元素集合中的所有元素,像前移动一位        public E remove(int var1) {
            //判断var1是否符合            this.rangeCheck(var1);            this.checkForComodification();            Object var2 = this.parent.remove(this.parentOffset + var1);            this.modCount = this.parent.modCount;            --this.size;            return var2;        }

get(int var1) 方法的作用是获取至指定下标元素,首先先判断下标是否大于集合长度,如果大于集合元素长度则抛出异常.否则则返回当前集合所对应的元素

public E get(int var1) {
           this.rangeCheck(var1);        return this.elementData(var1);    }

indeof(Object var1)方法作用是获取传入参数是否在该集合中存在,如果var1==null 则循环集合所有元素判断,那个元素为空如果找到匹配的返回var2(下标),这个源码也指明了ArrayList中的元素可以为null,如果var1(元素)不等于null则循环集合中的元素,使用equals()方法判断是否有元素匹配var1(元素)如果有返回相应的下标,没有返回-1;

public int indexOf(Object var1) {
           int var2;        if (var1 == null) {
               for(var2 = 0; var2 < this.size; ++var2) {
                   if (this.elementData[var2] == null) {
                       return var2;                }            }        } else {
               for(var2 = 0; var2 < this.size; ++var2) {
                   if (var1.equals(this.elementData[var2])) {
                       return var2;                }            }        }        return -1;    }

set(int var1,E var2);方法在指定位置替换集合元素,首先还是先判断集合var1(下标)是否超过集合长度,如果超过则抛出异常，否则就先获取原来所在下标的元素,在把当前var2元素赋给当前位置,返回原来下标元素

public E set(int var1, E var2) {
           this.rangeCheck(var1);        Object var3 = this.elementData(var1);        this.elementData[var1] = var2;        return var3;    }

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