Java 集合系列(二)ArrayList詳解
ArrayList
ArrayList 是通過一個數(shù)組來實現(xiàn)的,因此它是在連續(xù)的存儲位置存放對象的引用,只不過它比 Array 更智能,能夠根據(jù)集合長度進行自動擴容。
假設(shè)讓我們來實現(xiàn)一個簡單的能夠自動擴容的數(shù)組,我們最容易想到的點就是:
- add()的時候需要判斷當前數(shù)組size+1是否等于此時定義的數(shù)組大??;
- 若小于直接添加即可;否則,需要先擴容再進行添加。
實際上,ArrayList的內(nèi)部實現(xiàn)原理也是這樣子,我們可以來研究分析一下ArrayList的源碼
add(E e) 源碼分析
/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // 進行擴容校驗 elementData[size++] = e; // 將值添加到數(shù)組后面,并將 size+1 return true; } /** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. */ transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); // elementData 數(shù)組 } /** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; /** * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when * first element is added. */ private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; // 返回最大的 index private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { // 與空數(shù)組實例對比 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
擴容調(diào)用方法,實際也就是數(shù)組復制的過程
/** * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the * number of elements specified by the minimum capacity argument. * * @param minCapacity the desired minimum capacity */ private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); }
add(int index, E element) 源碼分析
/** * Inserts the specified element at the specified position in this * list. Shifts the element currently at that position (if any) and * any subsequent elements to the right (adds one to their indices). * * @param index index at which the specified element is to be inserted * @param element element to be inserted * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc} */ public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); // 校驗index是否超過當前定義的數(shù)組大小范圍,超過則拋出 IndexOutOfBoundsException ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); // 復制,向后移動 elementData[index] = element; size++; } /** * A version of rangeCheck used by add and addAll. */ private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); }
從上面的源碼分析可知,擴容和隨機插入元素的消耗比較大,因此在實際開發(fā)中,應盡量指定ArrayList大小,減少在隨機插入操作。
優(yōu)缺點
優(yōu)點
- 封裝了一個動態(tài)再分配的對象數(shù)組
- 使用索引進行隨機訪問效率高
缺陷
- 在數(shù)組中增刪一個元素,所有元素都要往后往前移動,效率低下
知識腦圖
以上所述是小編給大家介紹的Java集合系列ArrayList詳解整合,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回復大家的。在此也非常感謝大家對腳本之家網(wǎng)站的支持!
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