此文章分兩部分，1.ArrayList用法。2.源碼分析。先用法后分析是為了以后忘了查閱起來方便～～

ArrayList 基本用法

1.創建ArrayList對象

//創建默認容量的數組列表（默認為10）ArrayList<E> a = new ArrayList<E>();//創建容量為initialCapacity的數組列表ArrayList<E> a = new ArrayList<E>(int initialCapacity);//用一個集合來初始化數值列表ArrayList<E> a = new ArrayList<E>(Collection<? extends E> c);  

Capacity 與 Size 時兩個不同的概念：Size： ArrayList包含的元素個數。capacity ： ArrayList的容量(默認為10)。它是一個大于或等于size的值。當它的值小于size是就會對ArrayList進行擴容實現可變長數組。簡單來說,capacity就是為了實現可變長數組而設計的。 (具體分析請看下面的源碼分析)

2.ArrayList方法

/***********a是上面創建的ArrayList對象***************///添加一個元素a.add(E e);//在特定的位置添加元素,index后面的元素全部向后移一位a.add(int index, E e);//在ArrayList 后面 添加集合a.addAll(Collection<? extends E> c);//從特定的位置添加集合a.addAll(int index, Collection<? extends E> c);  

//獲取特定索引的元素a.get(int index);  

遍歷ArrayList: 一般使用for-eachfor(E e : a)dosomething;用for-each的主要優勢：相對傳統的for循環，for-each更簡潔，不容易出錯，而且沒有性能的損失

//用e替換換index位置的元素a.set(int index, E e);

注意: 區分set與add的用法add 是添加一個新的元素，要開辟新的空間來保存元素set 是修改特定位置的元素，index位置必須要已經存在元素，否則會越界

//刪除索引為index的元素，后面的元素全都向前移一位a.remove(int index);/*刪除在列表中和obj相等的第一個元素（首次出現），  * 就做動作，保持列表原來的狀態* 比如：a [1, 3, 7, 5, 7],執行a.remove((Integer)7)后* 結果為：[1, 3, 5, 7]*/a.remove(Object obj);//刪除與集合c中元素相等的元素a.removeAll(Collection<?> c);//保留與集合c中元素相等的元素，然后把其他元素刪除（與removeAll相反）a.retainAll(Collection<?> c);  //刪除ArrayList的所有元素,沒有removeAll();方法a.clear();

//獲取ArrayList的元素個數a.size();//判斷ArrayList是否包含某個元素a.contains(Object o)//判斷ArrayList是否是空列表([])，是就返回truea.isEmpty();//獲取ArrayList的子列表,(字串包含索引為fromIndex的元素，不包含toIndex元素）a.subList(int fromIndex, int toIndex);//返回ArrayList的基本數組形式a.toArray();/**ArrayList克隆，調用方法后，會返回a的一份復制。它與普通的復制(=)不同 *賦值后，兩個引用指向同一個對象，會相互影響  *從ArrayList源碼可知，是開辟新的空間來新建一個對象，再把數據復制到新建的對象。*所以，clone后會形成兩個不同的對象，因此不會相互影響。*/a.clone();

a.remove(Object obj)： 如果a是Integer的泛型列表在支持remove對象時要強制轉換為Ingeger或者Object類型（參考上面例子），如果直接執行a.remove(7)，就會調用 a.remove(int index)方法。

PRivate static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;  private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};  transient Object[] elementData;   private int size;    

DEFAULT_CAPACITY就是上面提到的默認容量大小，從屬性定義可知，容量的默認大小為10。

EMPTY_ELEMENTDATA一個空的數組對象，主要用來與elementData做比較，elementData是否為空

elementData最核心的一個屬性。它是ArrayList的廬山真面目，ArrayList之所以是可變長的，主要是ArrayList內部有elementData這個東東在搞鬼～～。 ArrayList可變長原理：當size大于capacity時，ArrayList就會調用擴容函數新建一個容量更大的elementData數組來代替原來的數組來實現擴容。總的來說，ArrayList的可變長功能主要時圍繞著capacity與elementData來實現的

實現可變長數組的主要方法：

public void ensureCapacityInternal(int minCapacity)private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity)private void grow(int minCapacity) //核心方法

ensureCapacityInternal解析

/** * 此函數大概就叫內部容量確定函數，主要是在每次添加元素這些增大size的 * 動作里調用，用來判斷需不需要增加capacity大小實現動態分配 */  private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {   /**    *這個判斷只要是針對使用new ArrayList<E>()構造對象設定，以免頻繁的擴容。    *如果if判斷為真，那么就是使用new ArrayList<E>()構造對象的.      *此刻就要選一個最大的容量作為期待的最小容量，避免頻繁擴容    *詳細解析看下面的例子！！    */    if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);    }    //調用最終確認方法，需不需要擴容由此方法決定    ensureExplicitCapacity(minCapacity);}  

首先，我們新建一個類（我的為MyList），把ArrayList的源碼復制過來方便為所欲為～～，然后把一些報錯除去。最后我們修改下代碼：

// 把ensureCapacityInternal的if語句注釋掉，/*if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);    }*/  在**grow**方法里添加一個輸出語句     System.out.println("-----invoke grow()------------");

寫我們的測試類：

  public class Test {public static void main(String[] args) {     MyList<Integer> i = new MyList<Integer>();     MyList<Integer> i2 = new MyList<Integer>(10);    System.out.println("------使用new MyList<Integer>()------ ");    i.add(1);    i.add(1);    i.add(1);    i.add(1);    System.out.println("------使用new MyList<Integer>(10)------ ");    i2.add(1);    i2.add(1);    i2.add(1);    i2.add(1);}

}輸出：

———使用new MyList()—————-invoke grow()————————-invoke grow()————————-invoke grow()————————-invoke grow()—————————使用new MyList(10)———

可以看出，如果不是使用if判斷，使用new ArrayList()方法每次添加元素都會調用grow，而每次調用grow都會生成一個新的數組。所以為了效率內存考慮要添加if判斷。

ensureExplicitCapacity方法

/** *此代碼功能很簡單，只是進行一個簡單的判斷，看是否需要擴容 *如果需要的容量比實際的容量大就進行擴容 */private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {    modCount++;    if (minCapacity - elementData.length > 0)        grow(minCapacity);}

grow（核心方法）

 /**  *擴容的具體動作  */ private void grow(int minCapacity) {    int oldCapacity = elementData.length;    //定義擴容后的容量大小為原來容量的3/2    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);    //如果擴容后的容量還是比期待的容量小，那么使用minCapacity為擴容后的容量    if (newCapacity - minCapacity < 0)        newCapacity = minCapacity;    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);    /*這里實現了動態數組的特性。     *跟蹤copyOf源碼可以發現，實現方法:新建一個大小為newCapacity數組，     *然后把elementData之前的元素復制到新的數組，     *最后把新數組返回f賦值給elementData以實現動態數組     */    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}  

根據源碼分析，可以知道:

1. ArrayList本質上是一個數組。只不過是數組上包裝了一層華麗的外套而已。
2. ArrayList動態數組功能主要思想是，每當數組的空間不夠時，ArrayList會自動把緩沖區(elementData,我們叫他做緩沖區把～～)的數據復制到一個新的緩沖區里，(大小一般為原來的3/2），并令它覆蓋原來的緩沖區成為自己的緩沖區。

寫到這發現文章太長了，所以決定常用方法就寫幾個算了，不全寫了。常用方法的源碼都很簡單。大多是對elementData這個數組操作返回而已。

public boolean add(E e) {   //此方法上面已介紹    ensureCapacityInternal(size + 1);      //操作elementData，把e添加到數組里    elementData[size++] = e;    return true;}

public E set(int index, E element) {    //檢查是否越界，該函數代碼很簡單，就是簡單判斷index與size大小。    rangeCheck(index);    //以下代碼跟add對比下就知道他們的區別    E oldValue = elementData(index);    elementData[index] = element;    return oldValue;}  

總的來說，ArrayList的源碼不算難，主要部分實現動態數組那部分，其他的方法主要還是在操作elementData數組。感覺ArrayList是一個很常用的數據結構，看懂源碼對以后使用ArrayList肯定有不少幫助，而且解了ArrayList用起來也踏實:-D。