ArrayList作为我们开发中最常用的集合，作为极高频次使用的类，我们不妨阅读源码一谈究竟。
介绍
ArrayList继承关系如下
AaaryList主要实现了List接口，同时标记为可以序列化Serializable、可复制CloneAble、支持随机访问RandomAccess。
几个重要的成员变量
- private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access private int size;
数据结构
ArrayList底层就是一个数组，数组会随着数据的增长而扩容，数组的扩容就是建立一个新的容量大的数组，然后把旧数组上面的数据复制进新数组。关于扩容，后面会详细讲解。
因为是数组，所以支持随机访问，且有序。
常用方法
ArrayList()无参构造方法
- public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }
初始化数组为一个空数组。与空元素数据区分开来，以了解添加第一个元素时要膨胀多少。
add(E e) 添加元素
将指定的元素追加到此列表的末尾
- public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; }
- private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
当添加元素，会先检查是否超出容量，如果超出，则需要扩容。
当第一次添加元素时，size为默认值0，会计算出一个最小容量minCapacity，如果是无参构造创建的，则会取默认的容量10，
Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity)，这里传入的minCapacity为0，所以获取更大的10。
如果计算出的最小容量大于原容量minCapacity - elementData.length > 0，则会进行扩容。
- 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); }
扩容算法是，扩为老容量的1.5倍，如果扩容后的容量仍然小于需要的最小容量minCapacity，则新的容量就取最小容量。
如果扩容后的大小超过最大容量，则会进行下面的操作
- private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; }
计算出扩容后的容量后，进行扩容，也就是，新建一个数组初始化为新容量，然后复制旧元素到新数组。elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
- public static
T[] copyOf(T[] original, int newLength) { return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass()); }
- public static
T[] copyOf(U[] original, int newLength, Classextends T[]> newType) { @SuppressWarnings("unchecked") 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; }
为什么不能在forEach里面修改列表
ArrayList在新增、删除元素都会执行modCount++
modCount定义在ArrayList的父类AbstractList。
- protected transient int modCount = 0;
然后我们来看下forEach的实现。
- @Override public void forEach(Consumersuper E> action) { Objects.requireNonNull(action); final int expectedModCount = modCount; @SuppressWarnings("unchecked") final E[] elementData = (E[]) this.elementData; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { action.accept(elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } }
在遍历前，会暂存modCount值，每次循环都判断下modCount是否有更改，若更改了，里面跳出循环，随后抛出异常。
