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2020
03-12

深入剖析ArrayList的底层源码-常用方法及其源码剖析

深入剖析ArrayList的底层源码-常用方法及其源码剖析
1. get()方法
get(int index)方法是返回集合中指定位置的元素。
 
源码剖析
 
/**
 * Returns the element at the specified position in this list.
 *
 * @param  index index of the element to return
 * @return the element at the specified position in this list
 * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
 */
public E get(int index) {
// 检查下标索引是否越界
    rangeCheck(index);
 
// 返回指定索引处的值
    return elementData(index);
}
 
首先会检查索引值是否越界,如果索引值大于数组大小,则会抛出异常。
源码如下:
 
private void rangeCheck(int index) {
// 索引值大于数组大小
    if (index >= size)
     // 抛出异常
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
 
如果所引是合法的,则调用elementData(int index)方法获取指定位置的元素。
2. set() 方法
set(int index, E element) 方法将index索引处的元素替换成element对象,返回被替换的旧元素。
 
源码剖析
 
/**
 * Replaces the element at the specified position in this list with
 * the specified element.
 *
 * @param index index of the element to replace
 * @param element element to be stored at the specified position
 * @return the element previously at the specified position
 * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
 */
public E set(int index, E element) {
// 检查下标索引是否越界
    rangeCheck(index);
 
// 指定下标处的旧值
    E oldValue = elementData(index);
    // 指定下标处赋新的值
    elementData[index] = element;
    // 返回旧值
    return oldValue;
}
 
3. add() 方法
add(E e) 方法 将指定的元素追加到此集合的末尾
源码剖析
 
/**
 * 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) {
// 插入元素之前,会检查是否需要扩容
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    // 将元素添加到数组中最后一个元素的后面,最后将集合中实际的元素个数加 1
    elementData[size++] = e;
    return true;
}
 
add(int index, E element) 在集合元素序列 index 位置处插入
源码剖析
 
/**
 * 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) {
// 检查下标索引是否越界
    rangeCheckForAdd(index);
 
// 插入元素之前,会检查是否需要扩容
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    // 将 index 位置及其后面的所有元素都向后移一位
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                     size - index);
    // 将新元素插入到 index 位置处,元素个数加 1
    elementData[index] = element;
    size++;
}
 
4. remove() 方法
remove(int index) 方法是删除该集合中指定位置的元素
源码剖析
 
/**
 * Removes the element at the specified position in this list.
 * Shifts any subsequent elements to the left (subtracts one from their
 * indices).
 *
 * @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) {
  // 检查下标索引是否越界
        rangeCheck(index);
 
        modCount++;
        // 返回被删除的元素值
        E oldValue = elementData(index);
 
// 需要移动的元素的个数
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
         // 将 index + 1 及其后面的元素向前移动一位,覆盖被删除的元素值
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);
        // 把数组最后一个元素赋值为null,将元素个数减一
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
// 返回旧值
        return oldValue;
    }
 
remove(Object o) 方法是删除指定的元素,如果有重复的元素,则只会删除下标最小的元素
源码剖析
 
 /**
  * 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
  * <tt>i</tt> such that
  * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;get(i)==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(get(i)))</tt>
  * (if such an element exists).  Returns <tt>true</tt> if this list
  * contained the specified element (or equivalently, if this list
  * changed as a result of the call).
  *
  * @param o element to be removed from this list, if present
  * @return <tt>true</tt> if this list contained the specified element
  */
public boolean remove(Object o) {
    if (o == null) {
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (elementData[index] == null) {
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    } else {
     // 遍历数组,查找要进行删除元素的位置
        for (int index = 0; index < size; index++)
            if (o.equals(elementData[index])) {
                fastRemove(index);
                return true;
            }
    }
    return false;
}
 
fastRemove(int index) 方法是快速删除,删除跳过边界检查的方法,也不返回删除的元素值
源码剖析
 
/*
 * Private remove method that skips bounds checking and does not
 * return the value removed.
 */
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
}
 
5. size() 方法
返回集合中的元素个数
 
源码剖析
 
/**
 * Returns the number of elements in this list.
 *
 * @return the number of elements in this list
 */
public int size() {
    return size;
}
 
6. indexOf(Object o) 方法
返回对象o在集合中第一次出现的位置的索引
 
源码剖析
 
/**
 * Returns the index of the first occurrence of the specified element
 * in this list, or -1 if this list does not contain the element.
 * More formally, returns the lowest index <tt>i</tt> such that
 * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;get(i)==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(get(i)))</tt>,
 * or -1 if there is no such index.
 */
public int indexOf(Object o) {
// 如果查找的元素为空
        if (o == null) {
         // 循环遍历数组
            for (int i = 0; i < size; i++)
             // 如果 i 位置的原素为空 
                if (elementData[i]==null)
                 // 返回下标
                    return i;
        // 否则,查找的元素不为空
        } else {
            // 循环遍历数组
            for (int i = 0; i < size; i++)
             // 找到第一个和要查找的元素相等的元素
                if (o.equals(elementData[i]))
                 // 返回下标
                    return i;
        }
        // 返回 -1.则表示没有找到
        return -1;
    }

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