1、前言

对于平常开发的时候遇到的ArrayList，在此做一个简单的源码阅读记录，JDK1.8版本。

2、ArrayList的类关系

首先看下ArrayList的类关系图，可以看到实现了

• Serializable接口，支持序列化与反序列化；

• Cloneable接口，可以被克隆；

• RandomAccess接口，支持随机访问，另外fori循环会比迭代器循环效率高，代码如下：

  for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)          list.get(i); 

  比这个循环运行得更快：

  for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )          i.next(); 

3、ArrayList的源码

一、类的属性

/**  * 默认初始容量  */ 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 = {}; /**  * （用于默认大小的空实例的）共享空数组实例，我们将其与空的元素数据区分开来，  * 以了解何时添加第一个元素.  */ private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /**  * 存储ArrayList元素的数组缓冲区。ArrayList的容量是此数组缓冲区的长度。任何  * elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA elementData   * 将在添加第一个元素时扩展到默认容量(10)。  */ transient Object[] elementData; // transient关键字标记的成员变量不参与序列化过程 /**  * ArrayList的大小（包含的元素数）  */ private int size; /**  * 可分配的数组的最大大小，可能会导致OutOfMemory错误：Requested array size exceeds VM limit  */ private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; 

二、add()方法

// 默认往数组末尾添加元素 public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // 大小加1     elementData[size++] = e; return true; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { // minCapacity = size + 1 // elementData 是成员变量 ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {/ 如果     if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { // 数组为空时，返回较大的数 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; // 数组非空时，返回 minCapacity = size + 1 } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { // minCapacity = size + 1     modCount++; // 计数 // 数组元素个数加1之后如果大于当前数组长度，则进行扩容 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // minCapacity = size + 1 int oldCapacity = elementData.length; // 旧数组的长度 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 新数组的长度 = 1.5倍旧数组长度 // 新数组长度小于数组元素个数加1 if (newCapacity - minCapacity < 0)               newCapacity = minCapacity; // 新数组长度大于数组最大值 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)         newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 创建一个新的数组，并把旧数组元素复制过去，newCapacity为新数组大小     elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // 新数组长度大于数组最大值，并且minCapacity<0才会抛出oom错误 throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } // 指定位置添加元素 public void add(int index, E element) { // 下标合法性校验 rangeCheckForAdd(index); ensureCapacityInternal(size + 1); // 生成一个index位置为null的新数组     System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index);     elementData[index] = element;     size++; } private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } 

三、get()方法

public E get(int index) { // 检查合法性 rangeCheck(index); // 返回数组元素 return elementData(index); } private void rangeCheck(int index) { // 下标位置大于等于数组长度的时候（数组下标从0开始），抛出下标越界异常 if (index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); }  E elementData(int index) { return (E) elementData[index]; } 

四、remove()方法

// 删除指定下标的元素 public E remove(int index) { // 校验合法性 rangeCheck(index);      modCount++;     E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) // 生成一个新数组         System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);     elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } // 删除指定的元素,第一个出现的 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 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 } 

五、set()方法

// 将index位置的元素置换成element public E set(int index, E element) { rangeCheck(index);      E oldValue = elementData(index);     elementData[index] = element; return oldValue; } 

4、总结

• 通过阅读源码可以看出，ArrayList的这些方法都没有加锁，所以在多线程环境下是不安全的；
• add()和remove()方法都需要创建新的数组，是比较消耗性能的；