我相信几乎所有的同学在大大小小的笔试、面试过程中都会被问及arraylist与linkedlist之间的异同点。稍有准备的人这些问题早已烂熟于心，前者基于数组实现，后者基于链表实现；前者随机方法速度快删除和插入指定位置速度慢，后者随机访问速度慢删除和插入指定位置速度快；两者都是线程不安全的；列表与数组之间的区别等等。
列表与数组之间很大的一个区别就是：数组在其初始化就需要给它确定大小不能动态扩容，而列表则可以动态扩容。arraylist是基于数组实现的，那么它是如何实现的动态扩容呢？
对于arraylist的初始化有三种方式：
对于第一种默认的构造方法，arraylist并没有初始化容量大小，而是将列表的元素数据引用指向了一个空数组。
private transient object[] elementdata;private static final object[] empty_elementdata = {};
//1.arraylist默认构造方法public arraylist() {    super();this.elementdata = empty_elementdata; }
与jdk1.6不同的是，jdk1.6即时是在调用默认的构造方法时，也会初始化容量大小，jdk1.7当然会带来一定的好处，如果初始化而不使用就白白浪费了存储空间，等到添加的时候再初始化容量大小即可。
//jdk1.6 arraylistpublic arraylist() {this(10); }
对于第二种构造方法，则直接创建一个指定大小的数组，将列表的元素数组引用指向它。
//2.arraylist带有初始化大小的构造方法public arraylist(int initialcapacity) {super();if (initialcapacity < 0)throw new illegalargumentexception("illegal capacity: "+ initialcapacity);this.elementdata = new object[initialcapacity]; }
第三种构造方法，能将一个集合作为参数传递，但集合中的元素必须继承自arraylist中的元素。
//3.可将一个集合作为arraylist的参数构造成arraylistpublic arraylist(collection<? extends e> c) {     elementdata = c.toarray();    //将集合转换为数组size = elementdata.length;    //集合中的元素大小// c.toarray might (incorrectly) not return object[] (see 6260652) 这里是个bug，参考http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6260652if (elementdata.getclass() != object[].class)         elementdata = arrays.copyof(elementdata, size, object[].class); }
上面提到了一个bug，也就是说将一个集合转换为数组的时候可能错误地不会返回object[]，举例说明。
 1 package com.algorithm.sort; 2  3 import java.util.arraylist; 4 import java.util.arrays; 5 import java.util.list; 6  7 /** 8  * bug编号:6260652。toarray有可能不会返回object[] 9  * created by yulinfeng on 2017/6/26.10  */11 public class test {12     public static void main(string[] args) {13         correctly();14         incorrectly();15     }16     17     /**18      * 返回object[]19      */20     private static void correctly() {21         list<string> list = new arraylist<string>();22         list.add(test);23         system.out.println(list.getclass());24         object[] objarray = list.toarray();25         system.out.println(objarray.getclass());26     }27     /**28      * 不返回object[]29      */30     private static void incorrectly() {31         list<string> list = arrays.aslist(test);32         system.out.println(list.getclass());33         object[] objarray = list.toarray();34         system.out.println(objarray.getclass());35     }36 }
运行结果：
上面的这个例子就说明了toarray并不一定总是返回object[]，返回的object[]时，object元素就不能插入，故jdk在“6260652”中修复了这个bug。
接下来看元素插入以及删除等其它方法。
//arraylist#addpublic boolean add(e e) {     ensurecapacityinternal(size + 1);  //确保容量是否充足elementdata[size++] = e;    //将元素添加至数组return true; }
//arraylist#ensurecapacityinternalprivate void ensurecapacityinternal(int mincapacity) {if (elementdata == empty_elementdata) {         mincapacity = math.max(default_capacity, mincapacity);     //如果此时还没有初始化列表容量大小，则对其初始化，默认容量为10    }     ensureexplicitcapacity(mincapacity); //检查容量是否充足}
//arraylist#ensureecplicitcapacityprivate void ensureexplicitcapacity(int mincapacity) {     modcount++;    //注意此变量if (mincapacity - elementdata.length > 0)         grow(mincapacity);    //容量不够则进行扩容}
在ensureecplicitcapacity方法中有一个modcount（modify count）变量进行了自增。
protected transient int modcount = 0;
这个变量不仅在add方法中会自增，只要是在增加或者删除等对arraylist结构产生了变化都会记录加1，这样做的原因和多线程下iterator迭代器遍历有关。在abstractlist$itr中也有一个变量与之对应。
//abstractlist$itrint expectedmodcount = modcount;
在abstractlist$itr#next中调用了checkforcomodification方法。
//abstractlist$itr#checkforcomodificationfinal void checkforcomodification() {if (modcount != expectedmodcount)throw new concurrentmodificationexception(); }
如果当前运行环境是单线程，不论对列表进行何种操作何时增加、修改、删除等，excpectedmodcount总是会等于modcount，但是如果当前运行环境是多线程，很有可能一个线程在迭代遍历，而另一个线程在对其进行新增或者修改等，jdk则不允许这么做，此时则会抛出concurrentmodificationexception异常，这就是modcount变量在此起的作用。
回到arraylist#add方法，当列表容量不足时，此时会调用grow方法进行扩容。
//arraylist#growprivate void grow(int mincapacity) {int oldcapacity = elementdata.length;int newcapacity = oldcapacity + (oldcapacity >> 1);    //扩容策略为，每次新增容量的大小为旧容量的一半。也就是说如果默认容量为10，则第一次扩容大小为10 / 2 = 5，第二次扩容大小为15 / 2 = 7。if (newcapacity - mincapacity < 0) newcapacity = mincapacity; //扩容策略扩得太小if (newcapacity - max_array_size > 0)    //扩容策略扩得太大，大于最大数组大小时，最多等于integer.max_valuenewcapacity = hugecapacity(mincapacity);          elementdata = arrays.copyof(elementdata, newcapacity); }
arraylist获取指定索引位置的元素get方法。
public e get(int index) {     rangecheck(index);    //检查索引是否越界return elementdata(index); }
由于arraylist是由基于数组实现，故此方法较为简单，判断是否越界，没有则根据数组下标来索引返回元素即可。remove方法删除指定位置的元素。
//arraylist#removepublic e remove(int index) {     rangecheck(index);    //检查索引是否越界modcount++;    //记录modcount，上面已提及e oldvalue = elementdata(index);    //取出指定索引元素int nummoved = size - index - 1;    //移动的元素个数if (nummoved > 0)         system.arraycopy(elementdata, index+1, elementdata, index, nummoved);     elementdata[--size] = null; //将最后一个数组元素置为null，方便gcreturn oldvalue; }
代码比较简单，同样也体现了基于数组实习的arraylist在删除指定元素时的效率问题。有关arrays. copyof和system.arraycopy方法可参考《system.arraycopy(src, srcpos, dest, destpos, length) 与 arrays.copyof(original, newlength)区别》
以上就是arraylist常用方法的源码详解的详细内容。