arraylist源码解析

ArrayList是Java集合框架中的一个类，它实现了List接口，可以用来存储一组对象，这些对象可以是任意类型。 下面是ArrayList的源码解析： 1. 成员变量 ```java /** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; /** * Shared empty array instance used for empty instances. */ private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /** * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when * first element is added. */ private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. */ transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access /** * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). * * @serial */ private int size; ``` ArrayList有三个成员变量，分别是DEFAULT_CAPACITY、EMPTY_ELEMENTDATA和DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。DEFAULT_CAPACITY表示默认的容量大小，EMPTY_ELEMENTDATA是一个空数组，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA也是一个空数组，但它会在第一次添加元素时扩容为DEFAULT_CAPACITY大小。elementData是一个Object类型的数组，用于存储ArrayList中的元素，size表示ArrayList中元素的数量。 2. 构造方法 ```java /** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. */ public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } /** * Constructs a list containing the elements of the specified * collection, in the order they are returned by the collection's * iterator. * * @param c the collection whose elements are to be placed into this list * @throws NullPointerException if the specified collection is null */ public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); if ((size = elementData.length) != 0) { // defend against c.toArray (incorrectly) not returning Object[] // (see e.g. https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else { // replace with empty array. this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } } /** * 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); } } ``` ArrayList提供了三个构造方法。第一个构造方法是无参的构造方法，它将elementData赋值为DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。第二个构造方法接收一个Collection类型的参数c，它将参数c中的元素转为数组并将其赋值给elementData。第三个构造方法接收一个int类型的参数initialCapacity，它根据参数initialCapacity的值创建一个Object类型的数组并将其赋值给elementData。 3. 常用方法 常用方法包括add()、get()、set()、remove()、size()等。 add()方法用于在ArrayList中添加一个元素，如果elementData的容量不足，就需要进行扩容。扩容的方式是将elementData数组的大小增加50%。 get()方法用于获取ArrayList中指定位置的元素。 set()方法用于将ArrayList中指定位置的元素替换为指定的元素。 remove()方法用于删除ArrayList中指定位置的元素。 size()方法用于获取ArrayList中元素的数量。 4. 总结 ArrayList是Java集合框架中的一个类，它实现了List接口，可以用来存储一组对象。ArrayList的源码解析包括成员变量、构造方法和常用方法。掌握ArrayList的源码可以帮助我们更好地理解它的实现原理，从而更加灵活地应用它。

<think>好的，我需要帮助用户理解JDK 8中ArrayList源码的ArrayListSpliterator及其characteristics方法的作用。首先，我应该回忆一下ArrayList的基本结构和Spliterator的概念。 ArrayList是基于数组的动态数组实现，允许动态扩容。Spliterator是Java 8引入的用于并行遍历的接口，结合了迭代和分割的功能。ArrayListSpliterator是ArrayList的内部类，实现了Spliterator接口，用于支持并行处理。 接下来，我需要深入ArrayListSpliterator的源码。根据用户提供的引用，特别是引用[2]提到的Spliterator为原始类型提供了专门的子类，ArrayListSpliterator可能具备特定的特性。需要查看其characteristics方法返回的常量，如ORDERED、SIZED、SUBSIZED等，这些特性会影响并行处理的行为。 然后，分析characteristics方法的作用。它返回的位掩码标志描述了Spliterator的特性，比如是否有序、元素是否唯一等。在ArrayList的情况下，因为元素是有序存储的，且大小确定，所以应该包含ORDERED、SIZED、SUBSIZED这些特性。这些特性帮助并行框架优化分割和遍历策略。 可能还需要对比JDK8和其他版本中的实现差异，确保信息准确。例如，引用[3]提到无参构造的懒加载方式，这可能影响初始容量，但Spliterator在分割时会处理这些细节。 最后，总结ArrayListSpliterator的作用和characteristics方法的重要性，确保解释清晰，符合用户的需求。</think>### JDK8 ArrayList源码解析：ArrayListSpliterator特性及characteristics方法 #### 一、ArrayListSpliterator的核心作用 `ArrayListSpliterator`是`ArrayList`实现并行遍历的关键内部类（JDK8新增），通过实现`Spliterator`接口为集合提供以下能力： - **数据分割**：将集合划分为多个子范围，支持多线程并行处理 - **特性标记**：通过`characteristics()`方法声明集合的固有特性，指导并行框架优化处理逻辑 - **元素遍历**：通过`tryAdvance()`和`forEachRemaining()`实现元素访问 #### 二、characteristics()方法解析 ```java public int characteristics() { return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED; } ``` 该方法返回**位掩码组合值**，具体特性说明： | 特性值 | 二进制值 | 作用描述 | |----------------|----------|--------------------------------------------------------------------------| | ORDERED(16) | 00010000 | 保证元素按插入顺序访问（ArrayList基于数组的特性）[^2] | | SIZED(64) | 01000000 | 遍历前可通过estimateSize()获取精确元素数量 | | SUBSIZED(16384)| 01000000 | 分割产生的子Spliterator也会有准确的大小计算（继承自SIZED特性） | #### 三、实现细节对比 1. **与普通迭代器区别** ```java // 传统迭代器 Iterator<Integer> it = list.iterator(); while(it.hasNext()) { System.out.println(it.next()); } // Spliterator使用 Spliterator<Integer> sp = list.spliterator(); sp.forEachRemaining(System.out::println); ``` 关键差异点： - 支持`trySplit()`进行数据分割 - 可获取集合特性元数据 - 支持条件遍历（`tryAdvance()`） 2. **并行流中的应用** ```java list.parallelStream() .filter(x -> x > 0) .forEach(System.out::println); ``` 底层通过`ArrayListSpliterator`实现数据分块，每个线程处理独立的数据段，特性值`SUBSIZED`确保任务划分的均衡性[^3] #### 四、特性值的影响示例 ```java // 创建包含SUBSIZED特性的Spliterator Spliterator<Integer> sp1 = list.spliterator(); Spliterator<Integer> sp2 = sp1.trySplit(); System.out.println(sp1.estimateSize()); // 精确输出剩余元素数 System.out.println(sp2.estimateSize()); // 精确输出子集元素数 ``` 如果未声明`SUBSIZED`特性，分割后的子Spliterator可能无法保证精确的大小计算