Jim Blog I've been trying so hard,but doesn't even matter
博客信息

ArrayList源码分析(二)--方法

发布时间:『 2018-04-20 18:10 』  博客类别:Java核心基础  阅读(100) 评论(0)

长篇警告,善用 ctrl+f(搜索)

    /**
     * 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.
     *调整数组大小到现在存储的元素个数,如果个数为0则赋给 EMPTY_ELEMENTDATA
     *不然返回elementData元素个数大小的数组
     */
     
    public void trimToSize() {
        modCount++;
        if (size < elementData.length) {
            elementData = (size == 0)
              ? EMPTY_ELEMENTDATA
              : Arrays.copyOf(elementData, size);
        }
    }
    
   /**
     * Returns the number of elements in this list.
     *
     * @return the number of elements in this list
     *返回元素个数
     */
    public int size() {
        return size;
    }
    
    /**
     * Returns <tt>true</tt> if this list contains no elements.
     *
     * @return <tt>true</tt> if this list contains no elements
     *如果没有元素返回false
     */
     
    public boolean isEmpty() {
        return size == 0;
    }
    
    /**
     * Returns <tt>true</tt> if this list contains the specified element.
     * More formally, returns <tt>true</tt> if and only if this list contains
     * at least one element <tt>e</tt> such that
     * <tt>(o==null&nbsp;?&nbsp;e==null&nbsp;:&nbsp;o.equals(e))</tt>.
     *
     * @param o element whose presence in this list is to be tested
     * @return <tt>true</tt> if this list contains the specified element
     *调用indexOf(o)方法看是否包含某个元素,
     *indexOf(o)返回元素的位置,没有找到则返回-1 
     */
    public boolean contains(Object o) {
        return indexOf(o) >= 0;
    }
    
    /**
     * 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.
     *将传进来的对象与数组内的对象比较,相等即找到,返回元素位置
     *搜索从0开始,返回最先找到的那个元素
     */
    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;
    }
    
    /**
     * Returns the index of the last occurrence of the specified element
     * in this list, or -1 if this list does not contain the element.
     * More formally, returns the highest 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.
     *跟上面的一样,只是搜索从size-1开始,即返回位置上最后找到的那个元素
     */
    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.)
     *
     * @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
     *返回对象浅拷贝,这个我没涉及过
     *之后我会补一篇深拷贝和浅拷贝区别的文章
     */
    public Object clone() {
        try {
            ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone();
            v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size);
            v.modCount = 0;
            return v;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            // this shouldn't happen, since we are Cloneable
            throw new InternalError(e);
        }
    }
    
    /**
     * Returns an array containing all of the elements in this list
     * in proper sequence (from first to last element).
     *
     * <p>The returned array will be "safe" in that no references to it are
     * maintained by this list.  (In other words, this method must allocate
     * a new array).  The caller is thus free to modify the returned array.
     *
     * <p>This method acts as bridge between array-based and collection-based
     * APIs.
     *
     * @return an array containing all of the elements in this list in
     *         proper sequence
     *返回包含了全部元素的对象数组
     */
    public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }
    
    /**
     * Returns an array containing all of the elements in this list in proper
     * sequence (from first to last element); the runtime type of the returned
     * array is that of the specified array.  If the list fits in the
     * specified array, it is returned therein.  Otherwise, a new array is
     * allocated with the runtime type of the specified array and the size of
     * this list.
     *
     * <p>If the list fits in the specified array with room to spare
     * (i.e., the array has more elements than the list), the element in
     * the array immediately following the end of the collection is set to
     * <tt>null</tt>.  (This is useful in determining the length of the
     * list <i>only</i> if the caller knows that the list does not contain
     * any null elements.)
     *
     * @param a the array into which the elements of the list are to
     *          be stored, if it is big enough; otherwise, a new array of the
     *          same runtime type is allocated for this purpose.
     * @return an array containing the elements of the list
     * @throws ArrayStoreException if the runtime type of the specified array
     *         is not a supertype of the runtime type of every element in
     *         this list
     * @throws NullPointerException if the specified array is null
     *这个方法是上诉方法的升级版,返回特定类型的数组
     *当ArrayList元素个数大于传进的数组大小时,返回包含ArrayList元素的数组
     *当传进的数组大小大于ArrayList元素个数,直接赋予null值
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T[] toArray(T[] a) {
        if (a.length < size)
            // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        return a;
    }
    // Positional Access Operations
    //取出index位置的数组元素,别忘了elementData是个对象数组
     @SuppressWarnings("unchecked")
    E elementData(int index) {
        return (E) elementData[index];
    }
    
    /**
     * 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}
     * rangeCheck方法判断index是否越界,没有则返回index位置的数组元素
     */
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);
        return elementData(index);
    }
    
    /**
     * 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}
     * rangeCheck判断是否越界,将新值赋给elementData[index],返回旧值
     */
    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.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     * 在后面追加一个元素,追加之前判断是否需要扩容
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        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).
     *
     * @param index index at which the specified element is to be inserted
     * @param element element to be inserted
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * 在指定位置添加元素,如果指定位置有元素,则把原元素后(右)移
     * rangeCheckForAdd判断要加的位置是否越界
     * arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos,int length);参数解释如下:
     * 1.源数组,2.要复制的头元素位置,3.目标数组,4.要复制到的位置,5.要复制的长度
     */
    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).
     *
     * @param index the index of the element to be removed
     * @return the element that was removed from the list
     * @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     *移除特定位置的一个元素,如果移除是最后一个元素,直接将elementData[last]赋为空等GC清理,size-1
     *不然把数组向前(左)移,提醒:size比最后一个数组元素大1
     */
    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
        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
     * <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
     *移除最近一个匹配到的对象,调用fastRemove移除,无匹配返回false
     */
    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.
     *如果移除的是最后一个,直接把elementData[last]赋值null,size-1,否则移动
     */
    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.
     *将elementData数组元素全部赋值null,size=0
     */
    public void clear() {
        modCount++;
        // clear to let GC do its work
        for (int i = 0; i < size; i++)
            elementData[i] = null;
        size = 0;
    }
    
    /**
     * Appends all of the elements in the specified collection to the end of
     * this list, in the order that they are returned by the
     * specified collection's Iterator.  The behavior of this operation is
     * undefined if the specified collection is modified while the operation
     * is in progress.  (This implies that the behavior of this call is
     * undefined if the specified collection is this list, and this
     * list is nonempty.)
     *
     * @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
     * 将Collection.toArray()返回的对象数组追加到原数组后面,
     * 如果Collection里面没有元素(a.length=0),返回flase
     */
    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;
    }
    
    /**
     * Inserts all of the elements in the specified collection into this
     * list, starting at the specified position.  Shifts the element
     * currently at that position (if any) and any subsequent elements to
     * the right (increases their indices).  The new elements will appear
     * in the list in the order that they are returned by the
     * specified collection's iterator.
     *
     * @param index index at which to insert the first element from the
     *              specified collection
     * @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 IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
     * @throws NullPointerException if the specified collection is null
     * 上面方法的指定位置版,判断一下要移动的元素个数,然后后(右)移给要插入的数组让位
     */
    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).
     * This call shortens the list by {@code (toIndex - fromIndex)} elements.
     * (If {@code toIndex==fromIndex}, this operation has no effect.)
     *
     * @throws IndexOutOfBoundsException if {@code fromIndex} or
     *         {@code toIndex} is out of range
     *         ({@code fromIndex < 0 ||
     *          fromIndex >= size() ||
     *          toIndex > size() ||
     *          toIndex < fromIndex})
     * 删除动态数组中从 fromIndex 到 toIndex 中的元素(不包括toIndex)
     * 先算出要删除的个数,然后从elementData[toIndex]开始覆盖掉elementData[fromIndex]以及后面的元素
     */
    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;
    }
    
    /**
     * Checks if the given index is in range.  If not, throws an appropriate
     * runtime exception.  This method does *not* check if the index is
     * negative: It is always used immediately prior to an array access,
     * which throws an ArrayIndexOutOfBoundsException if index is negative.
     * 判断index是否越界,这个非add方法调用,所以不能等于size
     */
    private void rangeCheck(int index) {
        if (index >= size)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
    
    /**
     * A version of rangeCheck used by add and addAll.
     * 判断index是否越界,这个是add方法调用,可以等于size
     */
    private void rangeCheckForAdd(int index) {
        if (index > size || index < 0)
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
    /**
     * Constructs an IndexOutOfBoundsException detail message.
     * Of the many possible refactorings of the error handling code,
     * this "outlining" performs best with both server and client VMs.
     * 报异常的提示信息,提示index的大小和Arraylist的大小
     */
    private String outOfBoundsMsg(int index) {
        return "Index: "+index+", Size: "+size;
    }
    
    /**
     * Removes from this list all of its elements that are contained in the
     * specified collection.
     *
     * @param c collection containing elements to be removed from this list
     * @return {@code true} if this list changed as a result of the call
     * @throws ClassCastException if the class of an element of this list
     *         is incompatible with the specified collection
     * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>)
     * @throws NullPointerException if this list contains a null element and the
     *         specified collection does not permit null elements
     * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>),
     *         or if the specified collection is null
     * @see Collection#contains(Object)
     * 移除传进的集合包含的元素
     */
    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(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.
     *
     * @param c collection containing elements to be retained in this list
     * @return {@code true} if this list changed as a result of the call
     * @throws ClassCastException if the class of an element of this list
     *         is incompatible with the specified collection
     * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>)
     * @throws NullPointerException if this list contains a null element and the
     *         specified collection does not permit null elements
     * (<a href="Collection.html#optional-restrictions">optional</a>),
     *         or if the specified collection is null
     * @see Collection#contains(Object)
     * 跟上面的方法相反,移除传进来的集合里不包含的元素,
     */
    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, true);
    }

字数太多,还有续篇

关键字:   java     arrayList     源码  
博主信息
Jim
(生命,是一场徒劳的坚持)