ArrayList概述
ArrayList 的底层是数组队列，相当于动态数组。与 Java 中的数组相比，它的容量能动态增长。在添加大量元素前，应用程序可以使用ensureCapacity操作来增加 ArrayList 实例的容量。这可以减少递增式再分配的数量。
ArrayList源码分析
1.ArrayList的继承和层次关系
ArrayList的UML类图：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable（1） 它继承于 AbstractList，实现了 List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable 这些接口。
（2）ArrayList 继承了AbstractList，实现了List。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。
（3）ArrayList 实现了RandomAccess 接口， RandomAccess 是一个标志接口，表明实现这个这个接口的 List 集合是支持快速随机访问的。在 ArrayList 中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象，这就是快速随机访问。
（4）ArrayList 实现了Cloneable 接口，即覆盖了函数 clone()，能被克隆。
（5）ArrayList 实现java.io.Serializable 接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。
为什么要先继承AbstractList，而让AbstractList先实现List<E>？而不是让ArrayList直接实现List<E>？
接口中全是抽象的方法，而抽象类中可以有抽象方法，还可以有具体的实现方法。因此，让AbstractList实现接口中一些通用方法，而具体的类，如ArrayList就继承这个AbstractList，拿到一些通用的方法，然后自己在实现一些自己特有的方法。
2.ArrayList 类中的属性
//版本号
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
//默认初始容量大小
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// 空数组（用于空实例）
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//用于默认大小空实例的共享空数组实例。
//我们把它从EMPTY_ELEMENTDATA数组中区分出来，以知道在添加第一个元素时容量需要增加多少。
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
//保存ArrayList数据的数组
transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
//ArrayList 所包含的元素个数
private int size;
// 要分配的最大数组大小
private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;3.构造方法
ArrayList提供三个构造方法：
（1）无参构造方法：
/**
*默认构造函数，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 为0.初始化为10，
也就是说初始其实是空数组 当添加第一个元素的时候数组容量才变成10
*/
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
//elementData 是一个Object[]类型数组
}（2）有参构造方法一：
/**
* 带初始容量参数的构造函数。（用户自己指定容量）
*/
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
//创建initialCapacity大小的数组
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
//创建空数组
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}（3）有参构造方法二：
/**
* 构造一个包含指定集合的元素的列表，按照它们由集合的迭代器返回的顺序。
*/
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
//
elementData = c.toArray();
//如果指定集合元素个数不为0
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray 可能返回的不是Object类型的数组所以加上下面的语句用于判断，
//这里用到了反射里面的getClass()方法
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// 用空数组代替
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}假如Student extends Person，有一个Collection<Student>，根据这个方法，可以将Collection<Student>转换成ArrayList<Person>。
4.核心方法
4.1 添加方法（有四个）
1）boolean add(E)；默认直接在末尾添加元素。
/**
* 将指定的元素追加到此列表的末尾。
*/
public boolean add(E e) {
//确定内部容量是否够了，size是数组中数据的个数，因为要添加一个元素，所以size 加一。
//ensureCapacityInternal在这个方法中，判断数组长度是否够用
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//这里看到ArrayList添加元素的实质就相当于为数组赋值
elementData[size++] = e;
return true;
}在add(E)方法中调用ensureCapacityInternal这个方法，ensureCapacityInternal(..)；确定内部容量的方法，分析：
//得到最小扩容量
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
//判断初始化的elementData是否为空的数组
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
//如果为空的话，传递到minCapacity其实就是size+1，也就是1。
// 获取默认的容量和传入参数的较大值
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
//上面只是给赋值，下来才是判断elementData是否够用
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}在ensureCapacityInternal方法中调用了ensureExplicitCapacity这个方法，分析：
//判断是否需要扩容
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
//minCapacity大于实际的elementData的长度，那么就说明elementData数组的长度不够用，不够用就要增加
/*minCapacity取值会出现的情况：
第一种情况：elementData初始化时是空数组，minCapacity=size+1，也就是1，在上面的方法中会取默认大小与minCapacity的较大值赋个minCapacity，所以minCapacity其实是10
第二种情况：elementData初始化时不是空数组，minCapacity=size+1，minCapacity代表着elementData增加后实际数据的个数，拿它判断elementData的length是否够用。
*/
if (minCapacity - elementData.length > 0)
//扩容的关键方法
//调用grow方法进行扩容，调用此方法代表已经开始扩容了
grow(minCapacity);
}在ensureExplicitCapacity方法调用grow方法，grow(xxx)方法，扩容的关键方法。
/**
* ArrayList扩容的核心方法。
*/
private void grow(int minCapacity) {
// oldCapacity为旧容量，newCapacity为新容量
int oldCapacity = elementData.length;
//将oldCapacity 右移一位，其效果相当于oldCapacity /2，
//我们知道位运算的速度远远快于整除运算，整句运算式的结果就是将新容量更新为旧容量的1.5倍，
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//然后检查新容量是否大于最小需要容量，若还是小于最小需要容量，那么就把最小需要容量当作数组的新容量，
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
//再检查新容量是否超出了ArrayList所定义的最大容量，
//若超出了，则调用hugeCapacity()来比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE，
//如果minCapacity大于MAX_ARRAY_SIZE，则新容量则为Interger.MAX_VALUE，否则，新容量大小则为 MAX_ARRAY_SIZE。
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}在grow方法中调用hugeCapacity();
//比较minCapacity和 MAX_ARRAY_SIZE
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
//如果minCapacity都大于MAX_ARRAY_SIZE，那么就以 Integer.MAX_VALUE返回，反之以MAX_ARRAY_SIZE返回。
//Integer.MAX_VALUE:2147483647 MAX_ARRAY_SIZE：2147483639 也就是说最大也就能给到第一个数值。还是超过了这个限制，就要溢出了。相当于arraylist给了两层防护。
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}在调用add方法真正添加元素之前，会首先检测elementData数组的长度是否足够，具体的执行逻辑是：
首先调用ensureCapacityInternal方法，如果elementData指向了DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，即空数组（通过无参构造器构造ArrayList，或指定初始化大小为0构造，或指定的初始化集合没有元素时构造，elementData会指向该元素），那么会默认给elementData分配一个长度为10的数组。接着调用ensureExplicitCapacity方法，该方法首先增加计数器modCount，接着判断数组空间大小是否足够（即添加元素后数组会不会越界），如果不够，则调用grow方法。grow方法的作用时给elementData分配一个新的数组并将旧的数组拷贝到这个新数组中，默认分配大小为原数组的1.5倍。如果分配的数组过大（超过Integer.MAX_VALUE - 8，一般都不会那么大），则调用hugeCapacity静态方法 ，如果minCapacity介于Integer.MAX_VALUE - 8到Integer.MAX_VALUE，则直接分配一个Integer.MAX_VALUE大小的数组，否则抛出OutOfMemoryError。
2)void add(E)；默认在末尾添加元素。
/**
* 在此列表中的指定位置插入指定的元素。
*先调用 rangeCheckForAdd 对index进行界限检查；然后调用 ensureCapacityInternal 方法保证capacity足够大；
*再将从index开始之后的所有成员后移一个位置；将element插入index位置；最后size加1。
*/
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
//arraycopy()这个实现数组之间复制的方法一定要看一下，下面就用到了arraycopy()方法实现数组自己复制自己
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}在add方法中调用 rangeCheckForAdd(index)；
/**
* 检查给定的索引是否在范围内。
*/
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}（3）boolean addAll(Collection<? extends E> c)；
/**
* 按指定集合的Iterator返回的顺序将指定集合中的所有元素追加到此列表的末尾。
*/
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;
}（4）boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)；
/**
* 将指定集合中的所有元素插入到此列表中，从指定的位置开始。
*/
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;
}注意：在上面四个方法中有用到System.arrayCopy()和ArrayList.copyOf(）方法。
/*
* @param src the source array.源数组
* @param srcPos starting position in the source array.源数组要复制的起始位置
* @param dest the destination array.目标数组（将原数组复制到目标数组）
* @param destPos starting position in the destination data.目标数组起始位置（从目标数组的哪个下标开始复制操作）
* @param length the number of array elements to be copied.复制源数组的长度
*出现三种异常如下：
* @exception IndexOutOfBoundsException if copying would cause
* access of data outside array bounds.
* @exception ArrayStoreException if an element in the <code>src</code>
* array could not be stored into the <code>dest</code> array
* because of a type mismatch.
* @exception NullPointerException if either <code>src</code> or
* <code>dest</code> is <code>null</code>.
*/
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos,Object dest, int destPos,int length);Arrays.copyOf();该方法对于不同的数据类型都有相应的方法重载。在add方法中使用的是基本数据类型方法。
//复杂数据类型
/*
*由U类型复制为T类型？
*original - 要复制的数组
*newLength - 要返回的副本的长度
*newType - 要返回的副本的类型
*/
public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
? (T[]) new Object[newLength]
: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}
public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) {
return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());
}
//基本数据类型（其他类似byte，short···）
public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) {
int[] copy = new int[newLength];
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}4.2删除方法
（1）E remove（int）;传入一个int参数，代表需要移除的数组元素下标，返回的是删除的元素。
/**
* 删除该列表中指定位置的元素。 将任何后续元素移动到左侧（从其索引中减去一个元素）。
*/
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,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
//从列表中删除的元素
return oldValue;
}同样，首先检查数组下标是否越界。然后调用System.arraycopy将需要删除的元素后面所有的数组元素往前移一个位置，最后显式调用elementData[--size] = null;来通知GC：空间不足时可以将此对象进行回收。
(2)boolean remove(Object)；该方法传入一个Object对象，来删除集合中调用equals方法返回true的对象。如果有任意一个元素满足条件被删除则直接返回true。
/**
* 从列表中删除指定元素的第一个出现（如果存在）。 如果列表不包含该元素，则它不会更改。
*返回true，如果此列表包含指定的元素
*/
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;
}该方法首先判断传入的Object是不是为null，如果为null，则从数组下标0开始搜索第一个为null的元素，找到后调用私有方法fastRemove（和上面remove方法同样的策略）移动数组并删除，然后返回true（这个方法最重要体现的是ArrayList可以存放null）。如果不为null，则同样遍历数组，删除第一个equals方法返回true对象，返回true。如果没有找到符合条件的对象，返回false。
fastRemove(int index)；和remove相同的移动策略。
/*
* 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
}（3）void removeRange(int fromIndex, int toIndex)；传入两个int参数，fromIndex表示起始位置，toIndex表示结束为止。
/**
* 从此列表中删除所有索引为fromIndex （含）和toIndex之间的元素。
*将任何后续元素移动到左侧（减少其索引）。
*/
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
modCount++;
int numMoved = size - toIndex;
//从elementData的toIndex位置开始复制，然后从复制到formIndex位置，长度为size-Index（剩余的）
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;
}（4）boolean removeAll(Collection<?> c)；该方法删除elementData中与C相等的部分。
/**
* 从此列表中删除指定集合中包含的所有元素。
*/
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
Objects.requireNonNull(c);
//如果此列表被修改则返回true
return batchRemove(c, false);
}调用了boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement)；
//这个方法用于两个地方，如果complement为false，用于removeAll。如果为true，则用于retainAll()。
private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
final Object[] elementData = this.elementData;
int r = 0, w = 0;
boolean modified = false;
try {
//遍历elementData元素，将集合c中没有的元素依次赋值到elementData
for (; r < size; r++)
if (c.contains(elementData[r]) == complement)
elementData[w++] = elementData[r];
//finally语句主要是防止c.contains有异常抛出时能保证elementData数据的完整性
} finally {
//如果没有遍历完elementData
//一般情况下，size都会与r相等，不等是因为contains方法会调用iterator的next方法，可能会抛出异常，放在finally语句中，确保每个元素都会复制到elementData。
if (r != size) {
//将没有遍历到的元素复制到elementData
System.arraycopy(elementData, r, elementData, w, size - r);
//size - r的大小等于没有遍历到的元素
w += size - r;
}
//如果有元素被删除
if (w != size) {
//将多余元素设为null
for (int i = w; i < size; i++)
elementData[i] = null;
modCount += size - w;
size = w;
modified = true;
}
}
return modified;
}可以没有理解这个算法可以看图解：
注意：当c数组不包含elementData数组中的一个元素时，会返回false，此时complement元素为false，则满足相等，等式成立为true，会执行赋值代码。所以是删除elementData中与c相等的部分。
boolean retainAll(Collection<?> c)
/**
* 仅保留此列表中包含在指定集合中的元素。
*换句话说，从此列表中删除其中不包含在指定集合中的所有元素。
*/
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
Objects.requireNonNull(c);
return batchRemove(c, true);
}4.3 set get 方法
（1）E set(int, E)；set方法需要传入两个参数，添加的元素和位置
/**
* 用指定的元素替换此列表中指定位置的元素。
*/
public E set(int index, E element) {
//对index进行界限检查
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
//返回原来在这个位置的元素
return oldValue;
}（2）E get(int)；get方法需要传入一个int参数，代表下标号。
/**
* 返回此列表中指定位置的元素。
*/
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}说明：get函数会检查索引值是否合法（只检查是否大于size，而没有检查是否小于0）。在get函数中存在element函数，element函数用于返回具体的值，具体函数如下：
E elementData(int index) {
return (E) elementData[index];
}
//返回值经过了向下转型，因为elementData是Object[]数组，所以是Object->E4.4 size、isEmpty方法
两个方法的实现和父类AbstractList一样。
/**
*返回此列表中的元素数。
*/
public int size() {
return size;
}
/**
* 如果此列表不包含元素，则返回 true 。
*/
public boolean isEmpty() {
//注意=和==的区别
return size == 0;
}4.5 contains、indexOf、lastIndexOf方法
/**
* 如果此列表包含指定的元素，则返回true 。
*/
public boolean contains(Object o) {
//indexOf()方法：返回此列表中指定元素的首次出现的索引，如果此列表不包含此元素，则为-1
return indexOf(o) >= 0;
}
/**
*返回此列表中指定元素的首次出现的索引，如果此列表不包含此元素，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++)
//equals()方法比较
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。.
*/
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;
}4.6 toArray方法
toArray有两个重载方法，这两个方法的作用就是将数组中的所有元素的引用拷贝到另一个数组中并返回。
/**
*以正确的顺序（从第一个到最后一个元素）返回一个包含此列表中所有元素的数组。
*返回的数组将是“安全的”，因为该列表不保留对它的引用。 （换句话说，这个方法必须分配一个新的数组）。
*因此，调用者可以自由地修改返回的数组。 此方法充当基于阵列和基于集合的API之间的桥梁。
*/
public Object[] toArray() {
return Arrays.copyOf(elementData, size);
}
/**
* 以正确的顺序返回一个包含此列表中所有元素的数组（从第一个到最后一个元素）;
*返回的数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。 如果列表适合指定的数组，则返回其中。
*否则，将为指定数组的运行时类型和此列表的大小分配一个新数组。
*如果列表适用于指定的数组，其余空间（即数组的列表数量多于此元素），则紧跟在集合结束后的数组中的元素设置为null 。
*（这仅在调用者知道列表不包含任何空元素的情况下才能确定列表的长度。）
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
// 新建一个运行时类型的数组，但是ArrayList数组的内容
return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
//调用System提供的arraycopy()方法实现数组之间的复制
System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}首先判断判断传入的数组a能不能存放下该集合所有的元素，如果不够，则调用Arrays.copyOf其中一个重载方法创建一个新的长度为size的数组并将集合中所有的元素的引用拷贝进去然后返回。如果足够，调用System.arraycopy直接拷贝进传入的数组a。接着，如果满足数组a的长度大于集合中所有元素的数量，则将数组尾部置为null作为标记。最后返回拷贝好的数组a
4.7 trimToSize方法
trimeToSize方法用于缩减数组长度以减少内存消耗。调用该方法后，elementData的长度和元素数量一致。
/**
* 修改这个ArrayList实例的容量是列表的当前大小。 应用程序可以使用此操作来最小化ArrayList实例的存储。
*/
public void trimToSize() {
modCount++;
if (size < elementData.length) {
elementData = (size == 0)
? EMPTY_ELEMENTDATA
: Arrays.copyOf(elementData, size);
}
}4.8 iterator方法
iterator方法继承自Collection接口，用于返回该元素的迭代器。
/**
*以正确的顺序返回该列表中的元素的迭代器。
*返回的迭代器是fail-fast 。
*/
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}ArrayList的iterator方法实现是返回内部类Itr,Itr类实现了Iterator接口。
在之前的文章中讲述了Iterator接口：
public interface Iterator<E> {
//是否还有下一个元素，如果返回false则代表迭代完成
boolean hasNext();
//返回下一个元素
E next();
//移除最后一个调用next返回的元素，默认实现为不支持此操作
default void remove() {
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
//JDK 1.8引入的方法，Consumer为函数式接口，调用该方法并传入一个Consumer函数可以自动
//为每一个元素执行函数中定义的操作
default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (hasNext())
action.accept(next());
}
}内部类Itr的源码：
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; //用于记录下一次迭代的元素的数组下标
int lastRet = -1; //用于记录上一次返回的元素数组下标
int expectedModCount = modCount; //用于检查线程是否同步，如果线程不同步，它们两个的值不一样
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
//检查ArrayList有没有被修改过
checkForComodification();
//获取需要返回的数组下标
int i = cursor;
//如果迭代完成则抛出异常
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
//如果越界则抛出异常
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
//保证没有连续两次调用remove方法或没有调用过next方法
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
//检查ArrayList有没有被修改过
checkForComodification();
try {
//调用ArrayList实例的remove方法移除
ArrayList.this.remove(lastRet);
//将cursor减1
cursor = lastRet;
//防止连续两次调用此方法
lastRet = -1;
//移除一个对象后，modCount会自增1
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
@Override @SuppressWarnings("unchecked")
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
Objects.requireNonNull(consumer);
final int size = ArrayList.this.size;
int i = cursor;
if (i >= size) {
return;
}
final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
//从cursor开始执行consumer中的accpet方法直到遍历完成
while (i != size && modCount == expectedModCount) {
consumer.accept((E) elementData[i++]);
}
//更新cursor、lastRet的值
cursor = i;
lastRet = i - 1;
checkForComodification();
}
}4.9 listIterator方法
/**
* 从列表中的指定位置开始，返回列表中的元素（按正确顺序）的列表迭代器。
*指定的索引表示初始调用将返回的第一个元素为next 。 初始调用previous将返回指定索引减1的元素。
*返回的列表迭代器是fail-fast 。
*/
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);
return new ListItr(index);
}
/**
*返回列表中的列表迭代器（按适当的顺序）。
*返回的列表迭代器是fail-fast 。
*/
public ListIterator<E> listIterator() {
return new ListItr(0);
}这两个方法是返回L内部类ListItr。
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();
}
}
}5.ArrayList的序列化
Java的对象序列化是一个用于将对象状态转换为字节流的过程，可以将其保存到磁盘文件中或通过网络发送到任何其他程序；从字节流创建对象的相反的过程称为反序列化。
通过上面对ArrayList的源码分析：ArratList实现了Serilizable接口，ArrayList的数据存储都是依赖于elementData数组，它的声明为：
transient Object[] elementData;下面简单介绍下关于序列化的知识：
5.1 transient 关键字
我们知道只要一个对象实现了Serilizable接口，这个对象就可以序列化，但是在实际开发过程中，有些属性不愿被序列化，例如一些敏感信息（密码，卡号等），为了安全起见，不希望在网络操作（主要涉及序列化操作，本地序列化缓存）中被传输，这些信息对应的变量就可以加上transient关键字。换句话说，这个字段的生命周期仅存于调用者的内存中而不会写到磁盘里持久化。
transient的使用：
- 一旦变量被transient修饰，变量将不再是对象持久化的一部分，该变量在序列化后无法访问。
- transient关键字只用于修饰变量，而不能修饰类和方法。注意，本地变量是不能被transient关键字修饰的。如果是用户自定义的变量，那么这个类则要实现Serilizable接口。
- 被transient关键字修饰的变量不能被系列化，一个静态变量不管是否被transient修饰，均不能序列化（反序列后类中static变量值为当前JVM中对应static变量的值。这个值是JVM）。
5.2 序列化的工作流程
类通过实现java.io.Serilizable接口可以启用序列化功能。要序列化一个对象，必须与一定的对象输入/输出流联系起来，通过对象输出流将对象状态保存下来，再通过对象输入流将对象状态恢复。
在在序列化和反序列化过程中需要特殊处理的类必须使用下列准确签名来实现特殊方法：
private void writeObject(java.io.ObjectOuptStream out) throws IOException
private void readObject(java.io.ObjectInputStream in) throws IOException,ClassNotFoundException对象序列化的步骤：
（1）写入
- 首先创建一个OutputStream输出流。
- 然后创建一个ObjectOutputStream输出流，并传入OutputStream输出对象。
- 最后调用ObjectOutputStream对象的writeObjec()方法将对象状态信息下来。
（2）读入
- 首先创建一个IntputStream输出流。
- 然后创建一个ObjectInputStream输出流，并传入InputStream输出对象。
- 最后调用ObjectInStream对象的readObjec()方法将对象状态信息下来。
5.3 ArrayList解决序列化和反序列化
源码：
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException
{
// Write out element count, and any hidden stuff
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();
}
}
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) throws java.io.IOException, ClassNotFoundException
{
elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
// Read in size, and any hidden stuff
s.defaultReadObject();
// Read in capacity
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();
}
}
}既然ArrayList要实现序列化，为什么要用transient来修饰elementData?
回想ArrayList的自动扩容机制，elementData数组相当于容器，当容器不足的时候就会再扩充容量，但是容器的容量都是大于或等于ArrayList所存元素的个数。如果直接序列化elementData数组，就会浪费空间。ArrayList会选择在writeObject方法中手动将其序列化，并且只序列化那些实际存储的元素。见源码：
//循环时使用i<size,说明序列化时数组实际存储的元素
for (int i = 0; i < size; i++)
{
s.writeObject(elementData[i]);
}
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