摘要：集合之吃透增刪查改從源碼看初始化以及增刪查改，學習。一初始化無參的構造器可以看到這個構造器初始化了一個空數組。指定長度的構造器這個構造器顯式的指明了數組的長度，其實如果小于的話，在添加第一個元素的時候還是會擴充到長度為的數組。

從源碼看初始化以及增刪查改，學習ArrayList。

先來看下ArrayList定義的幾個屬性：

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData;  // 保存對象
private int size; // ArrayList的長度

從這里可以看到ArrayList內部使用數組實現的。

1. ArrayList()

無參的構造器：

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

可以看到這個構造器初始化了一個空數組。這里有個疑問，就是注釋明明說是構造了一個長度為10的數組，其實這是在添加第一個元素的時候才進行的擴充。

2. ArrayList(int initialCapacity)

指定長度的構造器：

    /**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     */
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }

這個構造器顯式的指明了數組的長度，其實如果小于10的話，在添加第一個元素的時候還是會擴充到長度為10的數組。

1. add(E e)

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return true (as specified by {@link Collection#add})
     * 添加指定的元素到List的末尾
     */
    public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 擴充數組長度
        elementData[size++] = e;           // 最后一個賦值為e
        return true;
    }

那么它是如何擴充數組長度的呢？追蹤代碼來到grow(int minCapacity)方法:

/*
* 可以看到它是通過Arrays.copyOf方法將原數組拷貝到了一個數組長度為newCapacity的新數組里面
*/
private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        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);
    }

2. add(int index, E element)

    /**
     * 在指定的位置添加一個元素
     */
    public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index); // 檢查index是否合法

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // 擴充數組長度
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);  // 通過拷貝返回一個新數組
        elementData[index] = element;
        size++;
    }

這里用到了System類的arraycopy方法，它的用法如下：

System. arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos,int length)

src：原數組；

srcPos：源數組要復制的起始位置；

dest：目標數組；

destPos：目標數組放置的起始位置；

length：復制的長度

這個方法也可以實現自身的復制。上面的就是利用了自身賦值的特性進行數組的拷貝。相當于將index后面的所有元素后移了一位，將新元素插入到index位置。

1. remove(int index)

     /*
     * 和add(int index, E element)類似，使用System.arraycopy進行自身拷貝，相當于將index后面的元素
     * 像前移動了一位，覆蓋掉需要刪除的元素，將最后一個元素置位null，等待JVM自動回收
     */
    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;
    }

2. remove(Object o)

    /*
    * 先通過for循環找到o所在的位置，再通過fastRemove(index)移除，實現方法和remove(int index)一樣
    */
    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;
    }

    /*
    * 查找元素就比較簡單了，直接通過數組的下角標進行返回
    */
    public E get(int index) {
        rangeCheck(index);

        return elementData(index);
    }

    /*
    * 修改元素也比較簡單，直接通過數組的下角標進行賦值
    */
    public E set(int index, E element) {
        rangeCheck(index);

        E oldValue = elementData(index);
        elementData[index] = element;
        return oldValue;
    }

從源碼可以看到，ArrayList以數組方式實現，查找和修改的性能比較好，增加和刪除的性能就比較差了。