Java|ArrayList源码分析|add()增加方法和grow()扩容方法

niujiajun 2021-02-02 原文

本文结构：
1.介绍特点
2.基本方法
3.重点源码分析

1.介绍特点

ArrayList:
是List的一个具体实现子类，是List接口的一个数组实现（里面必定维护了一个数组）。
默认初始容量10, 扩容机制1.5倍。（数组必然有初始容量和扩容机制）
有序。
允许null元素。
允许重复元素。
线程不安全。

2.基本方法

关键字	简介
`add`	增加
`contains`	判断是否存在
`get`	获取指定位置的对象
`indexOf`	获取对象所处的位置
`remove`	删除
`set`	替换
`size`	获取大小
`toArray`	转换为数组
`addAll`	把另一个容器所有对象都加进来
`clear`	清空

3.重点源码分析

源码解析：

public class MyArrayList<E>{

    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;// 默认容量
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;// 最大容量

    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA ={} ;//空数组


    private Object[] elements;//底层维护的数组
    private int size;//容器内对象的个数
    private int modCount;//记录ArrayList这个对象被修改的次数
    //构造方法
    public MyArrayList(Object[] elements) {
        this.elements = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }


    /**
     *增加内容
     * @param e
     * @return
     */
    public boolean add(E e) {
        //创建一个默认为10的数组，若小则扩容

        int minCapacity=size+1;

        ensureCapacityInternal(minCapacity);
        //确保容量够，则添加数据，并讲数据大小加1.
        elements[size]=e;
        size++;
        return true;
    }

    //该方法来确保数组的容量够用，若为创建则创建数组并赋予默认值。
    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        //若数组为空（还未添加数据）
        if (elements==DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA){
            //则选出默认值和最小容量的最大值
            minCapacity=Math.max(DEFAULT_CAPACITY,minCapacity);
            //只add方法其实没必要比较，主要是addAll()这个方法需要比较
        }

        modCount++;//修改次数加一

        //判断一下是否需要扩容，若数据+1大于当前数组，则需要扩容
        if(minCapacity-elements.length>0){
            grow(minCapacity);//调用扩容方法
        }
    }

    //扩容具体方法
    private void grow(int minCapacity){
        int oldCapacity=elements.length;//获取原始数组的长度
        int newCapacity=oldCapacity+(oldCapacity>>1);//扩容 1+0.5 倍
        //若扩容后的长度比所需要的最低长度还要小，则直接把扩容的长度更改为最低所需长度
        if (newCapacity-minCapacity<0){
            newCapacity=minCapacity;
        }
        //若扩容完的新长度比规定的最大容量还大,则要进一步判断，并进一步修改数组大小
        if (newCapacity-MAX_ARRAY_SIZE>0){
            //若所需的容量竟然小于0，说明超过Int最大值，越界了，抛出异常
           if (minCapacity<0){
               throw new OutOfMemoryError();
           }
           //若所需的容量不超过Int最大值，则再判断
            if (minCapacity>MAX_ARRAY_SIZE){//若所需的大于数组要求的而小于Int最大值
                newCapacity=Integer.MAX_VALUE;//直接赋值Int最大值
            }else{//否则只有小于数组最大值这一种情况了，赋予数组最大值即可
                newCapacity=MAX_ARRAY_SIZE;
            }
        }

    }
}