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  • java集合系列——List集合之ArrayList介绍(二)

    一:List概述
    List是 java.util包下面的类,从<a href="http://blog.csdn.net/u010648555/article/details/56049460" target="_blank> java集合系列——java集合概述(一) 中可以知道,List继承了Collection 接口!
    List本身也是一个接口,它的实现有ArrayList 、LinkedList、Vector和CopyOnWriteArrayList等!
    下面总结分析ArrayList核心的概念和实现原理!

    二:List的几个实现类ArrayList类分析我分析的是JDK1.7.0_79版本
    1:ArrayList的简介

    • ArrayList基于数组实现,是一个动态的数组队列。但是它和Java中的数组又不一样,它的容量可以自动增长,类似于C语言中动态申请内存,动态增长内存!
    • ArrayList继承了AbstractList,实现了RandomAccess、Cloneable和Serializable接口!
    public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
            implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
    
    • 集成了AbstractList,AbstractList又继承了AbstractCollection实现了List接口,它是一个数组队列,提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能!
    public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
        /**
         * Sole constructor.  (For invocation by subclass constructors, typically
         * implicit.)
         */
        protected AbstractList() {
        }
    
    • 实现了RandomAccess接口,提供了随机访问功能,实际上就是通过下标序号进行快速访问。
    • 实现了Cloneable接口,即覆盖了函数clone(),能被克隆。
    • 实现了Serializable接口,支持序列化,也就意味了ArrayList能够通过序列化传输。

    2: ArrayList的继承关系
    ArrayLList API

    java.lang.Object 
    	java.util.AbstractCollection<E> 
    		java.util.AbstractList<E> 
    			java.util.ArrayList<E> 
    
    All Implemented Interfaces: 
    Serializable, Cloneable, Iterable<E>, Collection<E>, List<E>, RandomAccess 
    Direct Known Subclasses: 
    AttributeList, RoleList, RoleUnresolvedList 
    

    这里写图片描述

    3:ArrayList方法(API)

    // Collection中定义的API
    boolean             add(E object)
    boolean             addAll(Collection<? extends E> collection)
    void                clear()
    boolean             contains(Object object)
    boolean             containsAll(Collection<?> collection)
    boolean             equals(Object object)
    int                 hashCode()
    boolean             isEmpty()
    Iterator<E>         iterator()
    boolean             remove(Object object)
    boolean             removeAll(Collection<?> collection)
    boolean             retainAll(Collection<?> collection)
    int                 size()
    <T> T[]             toArray(T[] array)
    Object[]            toArray()
    // AbstractCollection中定义的API
    void                add(int location, E object)
    boolean             addAll(int location, Collection<? extends E> collection)
    E                   get(int location)
    int                 indexOf(Object object)
    int                 lastIndexOf(Object object)
    ListIterator<E>     listIterator(int location)
    ListIterator<E>     listIterator()
    E                   remove(int location)
    E                   set(int location, E object)
    List<E>             subList(int start, int end)
    // ArrayList新增的API
    Object               clone()
    void                 ensureCapacity(int minimumCapacity)
    void                 trimToSize()
    void                 removeRange(int fromIndex, int toIndex)
    

    4:ArrayList的源码分析

    public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
            implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
    {
        private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
    	//属性
        /**
         * 默认初始容量 = 10
         */
        private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    
        /**
         * 用于空实例的共享空数组实例。
         */
        private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    
        /**
         *存储ArrayList的元素的数组缓冲区。
         * ArrayList的容量是该数组缓冲区的长度。 任何
         *空的ArrayList与elementData == EMPTY_ELEMENTDATA将被扩展为
         *添加第一个元素时的DEFAULT_CAPACITY。
         */
        private transient Object[] elementData;//注:被transient关键字修饰的变量不再能被序列化,一个静态变量不管是否被transient修饰,均不能被序列化。
    
        /**
         * ArrayList的大小(它包含的元素数量)。
         *
         * @serial
         */
        private int size;
    	
    	//构造函数
    	
    	/**
         * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
    	 * 构造具有指定初始容量的空列表。
         *
         * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
    	 * 		   initialCapacity  列表的初始容量
         * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
         *         is negative
    	 *		IllegalArgumentException如果指定的初始容量是负数
         */
        public ArrayList(int initialCapacity) {
            super();
            if (initialCapacity < 0)
                throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                                   initialCapacity);
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        }
    	
    	/**
         * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
    	 * 构造一个初始容量为10的空列表。
         */
        public ArrayList() {
            super();
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    	
    	/**
         * Constructs a list containing the elements of the specified
         * collection, in the order they are returned by the collection's
         * iterator.
         * 按照集合的迭代器返回的顺序构造包含指定集合的元素的列表。
         * @param c the collection whose elements are to be placed into this list
    	 *		  c 其元素将被放置到此列表中的集合
         * @throws NullPointerException if the specified collection is null
    	 * 		  如果指定的集合为null,则为NullPointerException
         */
        public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
            elementData = c.toArray();
            size = elementData.length;
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
    		// c.toArray可能(不正确)不返回Object [](请参阅6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)//判断是否返回Object[].class,若没有返回,则使用Arrays.copyOf 进行转换
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        }
    	
    	/**
         * Trims the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance to be the
         * list's current size.  An application can use this operation to minimize
         * the storage of an <tt>ArrayList</tt> instance.
    	 *将此<tt> ArrayList </ tt>实例的容量修改为列表的当前大小。 
    	 *应用程序可以使用此操作最小化<tt> ArrayList </ tt>实例的存储。
         */
        public void trimToSize() {
            modCount++;//在java.util.AbstractList<E>中定义,用于计算对数组的操作次数
            if (size < elementData.length) {
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            }
        }
    	
    	
    	 /**
         * Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if
         * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements
         * specified by the minimum capacity argument.
         * 如有必要,增加此<tt> ArrayList </ tt>实例的容量,以确保由最小容量参数指定。
         * @param   minCapacity   the desired minimum capacity
    	 *			minCapacity	  所需的最小容量
         */			
        public void ensureCapacity(int minCapacity) {
            int minExpand = (elementData != EMPTY_ELEMENTDATA)
                // any size if real element table
                ? 0
                // larger than default for empty table. It's already supposed to be at default size.
                // 大于默认值为空表。 它应该是默认大小。
                : DEFAULT_CAPACITY;
    
            if (minCapacity > minExpand) { //minCapacity > minExpand 则设置
                ensureExplicitCapacity(minCapacity);
            }
        }
    	//确保集合内部的容量
    	 private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
            if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
                minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
            }
    
            ensureExplicitCapacity(minCapacity);
        }
    
        private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
            modCount++;
    
            // overflow-conscious code
            if (minCapacity - elementData.length > 0)
                grow(minCapacity);
        }
    	
    	 /**
         * The maximum size of array to allocate.
         * Some VMs reserve some header words in an array.
         * Attempts to allocate larger arrays may result in
         * OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
    	 *一些虚拟机保留数组中的一些标题字。 
    	 *尝试分配较大的数组可能会导致OutOfMemoryError:请求的数组大小超过VM限制
    	 * 注:怕超过VM限制,所以只用 Integer.MAX_VALUE - 8  设置MAX_ARRAY_SIZE的值!
         */
        private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
    
        /**
         * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
         * number of elements specified by the minimum capacity argument.
         * 增加容量以确保它至少可以容纳由最小容量参数指定的元素数。
         * @param minCapacity the desired minimum capacity
    	 *        minCapacity  所需的最小容量
         */
        private void grow(int minCapacity) {
            // overflow-conscious code 溢出-察觉代码
            int oldCapacity = elementData.length; //旧的容量大小
            int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //oldCapacity >> 1 : >> 右移 相当于 oldCapacity/2
            if (newCapacity - minCapacity < 0)
                newCapacity = minCapacity;
            if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);//看下面的hugeCapacity()方法,数组的最大容量不会超过MAX_ARRAY_SIZE
            // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
    		// minCapacity通常接近于大小,所以这是一个win:
    		
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);//复制到一个新的数组
        }
    	
    	 private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
            if (minCapacity < 0) // overflow
                throw new OutOfMemoryError();
            return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
                Integer.MAX_VALUE :
                MAX_ARRAY_SIZE;
        }
    	
    	/**
         * Returns the number of elements in this list.
         * 返回此列表中的元素数。获取集合的大小
    	 *
         * @return the number of elements in this list
    	 *         此列表中的元素数
         */
        public int size() {
            return size;
        }
    
        /**
         * Returns <tt>true</tt> if this list contains no elements.
         * 判断是否为空,如果集合为没有包含任何元素,返回 true !
         * @return <tt>true</tt> if this list contains no elements
         */
        public boolean isEmpty() {
            return size == 0;
        }
    	
    	/**
         *如果此列表包含指定的元素,则返回true。 更正式地,
    	 *当且仅当这个列表包含至少一个元素e使得(o == null?e == *null:o.equals(e))时,
    	 *返回true。
         * @param o element whose presence in this list is to be tested
         * @return <tt>true</tt> if this list contains the specified element
         */
        public boolean contains(Object o) {
            return indexOf(o) >= 0;
        }
    
        /**
         *返回此列表中指定元素的第一次出现的索引,如果此列表不包含元素,
    	 *则返回-1。 更正式地,返回最低索引i,使得(o == null?get(i)== null:o.equals(get(i))),
    	 *或-1,如果没有这样的索引。
         * 
    	 *返回:此列表中指定元素的第一次出现的索引,如果此列表不包含元素,则为-1
         */
        public int indexOf(Object o) {
            if (o == null) {
                for (int i = 0; i < size; i++)
                    if (elementData[i]==null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = 0; i < size; i++)
                    if (o.equals(elementData[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }
    	
    	/**
         * 返回此列表中指定元素的最后一次出现的索引,如果此列表不包含元素,
    	 *则返回-1。 更正式地,返回最高索引i,使得(o == null?get(i)== null:o.equals(get(i))),
    	 *或-1如果没有这样的索引。
    	 *
    	 *返回:此列表中指定元素的最后一次出现的索引,如果此列表不包含元素,则为-1
         */
        public int lastIndexOf(Object o) {
            if (o == null) {
                for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                    if (elementData[i]==null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = size-1; i >= 0; i--)
                    if (o.equals(elementData[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }
    	
    	
    	/**
         * Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance.  (The
         * elements themselves are not copied.)
         * 返回此<tt> ArrayList </ tt>实例的浅拷贝。 (元素本身不被复制。) 
         * @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
         */
        public Object clone() { //实现了Cloneable接口,覆盖了函数clone(),能被克隆。
            try {
                @SuppressWarnings("unchecked")
                    ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone();
                v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
                v.modCount = 0;
                return v;
            } catch (CloneNotSupportedException e) {
                // this shouldn't happen, since we are Cloneable
    			// 这不应该发生,因为我们是克隆的
                throw new InternalError();
            }
        }
    	
    	 /**
         * 以正确的顺序返回包含此列表中所有元素的数组(从第一个元素到最后一个元素)。
         *
         * <p>This method acts as bridge between array-based and collection-based
         * APIs.
         * 此方法充当基于阵列和基于集合的API之间的桥梁
         * @return an array containing all of the elements in this list in
         *         proper sequence
    	 * 一个包含正确顺序的列表中所有元素的数组
         */
        public Object[] toArray() {
            return Arrays.copyOf(elementData, size);//使用Arrays工具类
        }
    
    	/**
         * Returns the element at the specified position in this list.
         * 返回此列表中指定位置的元素。
    	 *
         * @param  index index of the element to return
    	 *  	要返回的元素的索引索引
         * @return the element at the specified position in this list
    	 *      该列表中指定位置的元素
         * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
         */
        public E get(int index) {
            rangeCheck(index);
    
            return elementData(index);
        }
    
        /**
         * Replaces the element at the specified position in this list with
         * the specified element.
         * 用指定的元素替换此列表中指定位置处的元素。
    	 *
         * @param index index of the element to replace
    	 *	  	 要替换的元素的索引索引
         * @param element element to be stored at the specified position
    	 *	  	 元素要素存储在指定位置
         * @return the element previously at the specified position
    	 *		 元素先前在指定位置
         * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
         */
        public E set(int index, E element) {
            rangeCheck(index);
    
            E oldValue = elementData(index);
            elementData[index] = element;
            return oldValue;
        }
    	
    	/**
         * Appends the specified element to the end of this list.
         * 将指定的元素追加到此列表的末尾。
         * @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);  // Increments modCount!! 增加modCount!用于判断
            elementData[size++] = e;
            return true;
        }
    
        /**
         * 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).
         * 在此列表中指定的位置插入指定的元素。 将当前在该位置的元素(如果有)
    	 * 和任何后续元素向右移(将一个添加到它们的索引)。
         * @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);
    
            ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                             size - index);
            elementData[index] = element;
            size++;
        }
    	
    	/**
         * Removes the element at the specified position in this list.
         * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
         * indices).
         * 删除此列表中指定位置的元素。 将任何后续元素向左移(从它们的索引中减去一个)。
         * @param index the index of the element to be removed
         * @return the element that was removed from the list
         * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
         */
        public E remove(int index) {
            rangeCheck(index);
    
            modCount++;
            E oldValue = elementData(index);
    
            int numMoved = size - index - 1;
            if (numMoved > 0)
                System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                
    	//public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos,
    	//                                 Object dest, int destPos,int length); 
    	//调用了本地的方法 : 将指定源数组的数组从指定位置开始复制到目标数组的指定位置。
    	
            elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work 设置为 null ,让gc去回收
    
            return oldValue;
        }
    	
    	/**
         * Removes the first occurrence of the specified element from this list,
         * if it is present.  If the list does not contain the element, it is
         * unchanged.  More formally, removes the element with the lowest index
         * 从列表中删除指定元素的第一次出现(如果存在)。
         *如果列表不包含元素,则不会更改。 更正式地,删除具有最低索引i的元素,使得(如果这样的元素存在)
    	 *(o == null?get(i)== *null:o.equals(get(i)))。 *如果此列表包含指定的元素(或等效地,如果此列表作为调用的结果更改),则返回true。
    	 *
         * @param o element to be removed from this list, if present
         * @return <tt>true</tt> if this list contained the specified element 如果包含返回 true
         */
        public boolean remove(Object o) {
            if (o == null) {
                for (int index = 0; index < size; index++)
                    if (elementData[index] == null) {
                        fastRemove(index);
                        return true;
                    }
            } else {
                for (int index = 0; index < size; index++)
                    if (o.equals(elementData[index])) {
                        fastRemove(index);
                        return true;
                    }
            }
            return false;
        }
    
    	/*
         * Private remove method that skips bounds checking and does not
         * return the value removed.
    	 * 私有删除方法,跳过边界检查,不返回值删除。
         */
        private void fastRemove(int index) {
            modCount++;
            int numMoved = size - index - 1;
            if (numMoved > 0)
                System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                                 numMoved);
            elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
        }
    	
    	/**
         * Removes all of the elements from this list.  The list will
         * be empty after this call returns.
    	 *从此列表中删除所有元素。 此调用返回后,列表将为空
         */
        public void clear() {
            modCount++;
    
            // clear to let GC do its work
            for (int i = 0; i < size; i++)
                elementData[i] = null;
    
            size = 0;
        }
    	
    	 /**
         * 将指定集合中的所有元素以指定集合的Iterator返回的顺序追加到此列表的末尾。 *如果在操作正在进行时修改指定的集合,则此操作的行为是未定义的。 *(这意味着如果指定的集合是此列表,则此调用的行为是未定义的,并且此列表不是空的。)
         * @param c collection containing elements to be added to this list
         * @return <tt>true</tt> if this list changed as a result of the call
         * @throws NullPointerException if the specified collection is null
         */
        public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
            Object[] a = c.toArray();
            int numNew = a.length;
            ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
            System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
            size += numNew;
            return numNew != 0;
        }
    	/*
    	*将指定集合中的所有元素插入到此列表中,从指定位置开始。
    	*
    	*/
    	 public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
            rangeCheckForAdd(index);
    
            Object[] a = c.toArray();
            int numNew = a.length;
            ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
    
            int numMoved = size - index;
            if (numMoved > 0)
                System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                                 numMoved);
    
            System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
            size += numNew;
            return numNew != 0;
        }
    	
    	/**
         * Removes from this list all of the elements whose index is between
         * {@code fromIndex}, inclusive, and {@code toIndex}, exclusive.
         * Shifts any succeeding elements to the left (reduces their index).
    	 *从此列表中删除其索引在fromIndex(包含)和toIndex(排除)之间的所有元素。
    	 *将任何后续元素向左移(减少其索引)。
         */
    	protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
            modCount++;
            int numMoved = size - toIndex;
            System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
                             numMoved);
    
            // clear to let GC do its work
            int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
            for (int i = newSize; i < size; i++) {
                elementData[i] = null;
            }
            size = newSize;
        }
    	
    	/**
    	 * 检查给定的索引是否在范围内。 如果没有,则抛出一个适当的运行时异常。
    	 * 私有方法
         */
        private void rangeCheck(int index) {
            if (index >= size)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }
    
        /**
         * A version of rangeCheck used by add and addAll.
    	 * 由add和addAll使用的rangeCheck的版本。
    	 * 私有方法
         */
        private void rangeCheckForAdd(int index) {
            if (index > size || index < 0)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }
    	
    	
    	
    	
    	
    	/**
         * Removes from this list all of its elements that are contained in the
         * specified collection.
         * 从此列表中删除包含在指定集合中的所有元素。
         * @param c collection containing elements to be removed from this list
         * @return {@code true} if this list changed as a result of the call
    	 * 如果此列表由于调用而更改 则返回true
         */
        public boolean removeAll(Collection<?> c) {
            return batchRemove(c, false);
        }
    	
    	/**
         * Retains only the elements in this list that are contained in the
         * specified collection.  In other words, removes from this list all
         * of its elements that are not contained in the specified collection.
         *仅保留此列表中包含在指定集合中的元素。 换句话说,
    	 *从此列表中删除未包含在指定集合中的所有元素。
         * @param c collection containing elements to be retained in this list
         * @return {@code true} if this list changed as a result of the call
    	 * 如果此列表由于调用而更改 则返回true
         */
        public boolean retainAll(Collection<?> c) {
            return batchRemove(c, true);
        }
    	//批量移除
    	private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
            final Object[] elementData = this.elementData;
            int r = 0, w = 0;
            boolean modified = false;
            try {
                for (; r < size; r++)
                    if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                        elementData[w++] = elementData[r];
            } finally {
                // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
                // even if c.contains() throws.
    			//保留与AbstractCollection的行为兼容性,即使c.contains()抛出。
                if (r != size) {
                    System.arraycopy(elementData, r,
                                     elementData, w,
                                     size - r);
                    w += size - r;
                }
                if (w != size) {
                    // clear to let GC do its work
                    for (int i = w; i < size; i++)
                        elementData[i] = null;
                    modCount += size - w;
                    size = w;
                    modified = true;
                }
            }
            return modified;
        }
    	
    	/**
         *  将ArrayList实例的状态保存到流(即,序列化它)。
         */
        private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
            throws java.io.IOException{
            // Write out element count, and any hidden stuff
    		//写出元素数量和任何隐藏的东西
            int expectedModCount = modCount;
            s.defaultWriteObject();
    
            // Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
            s.writeInt(size);
    
            // Write out all elements in the proper order.
            for (int i=0; i<size; i++) {
                s.writeObject(elementData[i]);
            }
    
            if (modCount != expectedModCount) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    	 /**
         * Reconstitute the <tt>ArrayList</tt> instance from a stream (that is,
         * deserialize it).
    	 *从流重构 ArrayList 实例(即,反序列化它)。
         */
        private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
            throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
            elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    
            // Read in size, and any hidden stuff
    		//读出元素数量和任何隐藏的东西
            s.defaultReadObject();
    
            // Read in capacity  读入容量
            s.readInt(); // ignored
    
            if (size > 0) {
                // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
                ensureCapacityInternal(size);
    
                Object[] a = elementData;
                // Read in all elements in the proper order.
                for (int i=0; i<size; i++) {
                    a[i] = s.readObject();
                }
            }
        }
    
    	
    	 /**
         *对列表中的元素返回一个列表迭代器(以正确的顺序),
    	 *从列表中指定的位置开始。 指定的索引指示由初始调用返回到next的第一个元素。 
    	 *对上一个的初始调用将返回具有指定索引减1的元素。
    	 *	
    	 *返回的列表迭代器是fail-fast的。
         * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
         */
        public ListIterator<E> listIterator(int index) {
            if (index < 0 || index > size)
                throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
            return new ListItr(index);
        }
    
        /**
         * Returns a list iterator over the elements in this list (in proper
         * sequence).
         *返回此列表中的元素(按正确顺序)的列表迭代器。
         * <p>The returned list iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
         *返回的列表迭代器是fail-fast的。
         * @see #listIterator(int)
         */
        public ListIterator<E> listIterator() {
            return new ListItr(0);
        }
    
        /**
         * Returns an iterator over the elements in this list in proper sequence.
         *以正确的顺序返回此列表中的元素的迭代器。
         * <p>The returned iterator is <a href="#fail-fast"><i>fail-fast</i></a>.
         *返回的列表迭代器是fail-fast的。
         * @return an iterator over the elements in this list in proper sequence
         */
        public Iterator<E> iterator() {
            return new Itr();
        }
    	
    	/**
         * An optimized version of AbstractList.Itr
    	 * AbstractList.Itr的优化版本
         */
        private class Itr implements Iterator<E> {
            int cursor;       // index of next element to return
            int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
            int expectedModCount = modCount;
    
            public boolean hasNext() {
                return cursor != size;
            }
    
            @SuppressWarnings("unchecked")
            public E next() {
                checkForComodification();
                int i = cursor;
                if (i >= size)
                    throw new NoSuchElementException();
                Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                if (i >= elementData.length)
                    throw new ConcurrentModificationException();
                cursor = i + 1;
                return (E) elementData[lastRet = i];
            }
    
            public void remove() {
                if (lastRet < 0)
                    throw new IllegalStateException();
                checkForComodification();
    
                try {
                    ArrayList.this.remove(lastRet);
                    cursor = lastRet;
                    lastRet = -1;
                    expectedModCount = modCount;
                } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                    throw new ConcurrentModificationException();
                }
            }
    
            final void checkForComodification() {
                if (modCount != expectedModCount)
                    throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    	
    	/**
         * An optimized version of AbstractList.ListItr
    	 * AbstractList.ListItr的优化版本
         */
        private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
            ListItr(int index) {
                super();
                cursor = index;
            }
    
            public boolean hasPrevious() {
                return cursor != 0;
            }
    
            public int nextIndex() {
                return cursor;
            }
    
            public int previousIndex() {
                return cursor - 1;
            }
    
            @SuppressWarnings("unchecked")
            public E previous() {
                checkForComodification();
                int i = cursor - 1;
                if (i < 0)
                    throw new NoSuchElementException();
                Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                if (i >= elementData.length)
                    throw new ConcurrentModificationException();
                cursor = i;
                return (E) elementData[lastRet = i];
            }
    
            public void set(E e) {
                if (lastRet < 0)
                    throw new IllegalStateException();
                checkForComodification();
    
                try {
                    ArrayList.this.set(lastRet, e);
                } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                    throw new ConcurrentModificationException();
                }
            }
    
            public void add(E e) {
                checkForComodification();
    
                try {
                    int i = cursor;
                    ArrayList.this.add(i, e);
                    cursor = i + 1;
                    lastRet = -1;
                    expectedModCount = modCount;
                } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                    throw new ConcurrentModificationException();
                }
            }
        }
    
    	//subList 以及后面的代码不在做分析,实际情况中很少用到,需要的时候,请自行看源码分析
    }	
    

    5:总结

    1:ArrayList 本质实现方法是用数组!是非同步的!
    
    2:初始化容量 = 10 ,最大容量不会超过 MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8!
    
    3:indexOf和lastIndexOf 查找元素,若元素不存在,则返回-1!
    
    4:当ArrayList容量不足以容纳全部元素时,ArrayList会重新设置容量:新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”。
    
    5:ArrayList的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个数组中。
    
    6:ArrayList实现java.io.Serializable的方式。当写入到输出流时,先写入“容量”,再依次写入“每一个元素”;当读出输入流时,先读取“容量”,再依次读取“每一个元素”。
    
    7:从代码中可以看出,当容量不够时,每次增加元素,都要将原来的元素拷贝到一个新的数组中,非常之耗时,也因此建议在事先能确定元素数量的情况下,才使用ArrayList,否则建议使用LinkedList。
    
    8:ArrayList的实现中大量地调用了Arrays.copyof()和System.arraycopy()方法。具体分析见**第一篇参考文章**
    
    9:ArrayList基于数组实现,可以通过下标索引直接查找到指定位置的元素,因此查找效率高,但每次插入或删除元素,就要大量地移动元素,插入删除元素的效率低。
    
    10:在查找给定元素索引值等的方法中,源码都将该元素的值分为null和不为null两种情况处理,ArrayList中允许元素为null。
    
    

    三:参考文章
    <a href=http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/35568011" target="_blank">http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/35568011
    http://www.cnblogs.com/skywang12345/p/3308556.html


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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/aflyun/p/6444913.html
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