Java 之 List<T> 接口的实现：ArrayList

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

ArrayList 是List<T> 下，java的自实现类之一，属于线程非安全的类型，多线程环境下可以考虑用Collections.synchronizedList(List l)函数返回一个线程安全的ArrayList类，也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类，还可以考虑使用Vector这个类型。

　　ArrayList的内部存储结构是一个可扩展的动态数组(其实并没有动态扩展，只是一个普通的数组，当数组被填充满时，再申请新的数组结构，然后把值拷过去，新的大小为1.5*n+1 )。

       private transient Object[] elementData;  

ArrayList实现了Serializable接口，因此它支持序列化，能够通过序列化传输，实现了RandomAccess接口，支持快速随机访问，实际上就是通过下标序号进行快速访问，实现了Cloneable接口，能被克隆。

　 　每个ArrayList实例都有一个容量，该容量是指用来存储列表元素的数组的大小。它总是至少等于列表的大小。随着向ArrayList中不断添加元素，其容量也自动增长。自动增长会带来数据向新数组的重新拷贝，因此，如果可预知数据量的多少，可在构造ArrayList时指定其容量。在添加大量元素前，应用程序也可以使用ensureCapacity操作来增加ArrayList实例的容量，这可以减少递增式再分配的数量，这点前边的括号内已经有提过。

　　另外 ArrayList 还采用了 Fail-Fast机制： 通过记录modCount参数来实现。在面对并发的修改时，迭代器很快就会完全失败，而不是冒着在将来某个不确定时间发生任意不确定行为的风险。

下面介绍ArrayList 的构造函数，自带三种构造函数：

（1）可以构造一个默认初始容量为10的空列表  public ArrayList()

（2）构造一个指定初始容量的空列表   public ArrayList(int initialCapacity)

　　（3）构造一个包含指定collection的元素的列表（在ArrayList中的顺序为Collection中迭代的顺序）public ArrayList(Collection<? extends E> c)

　

下面介绍常用的API

　　1、增

       public E set(int index, E element)//在指定的位置用新节点替换掉原来的旧结点，同时返回旧结点

       public boolean add(E e)//给队列添加一个新的元素，这个元素将会被放置在队列的最末端

       public void add(int index, E element) //在指定位置插入一个元素，原有元素将会依次被推后一位，注意index不能大于队列的当前长度

       public boolean addAll(Collection<? extends E> c)//以collection迭代器的顺序，依次把collection中的元素放置在队列的末尾

       public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c)//以collection迭代器的顺序，依次
//把collection中的元素放置在队列的指定索引上，原有元素一次推后

另外还可以将原有队列转换为数组形式

public Object[] toArray() 

　　2、删

public E remove(int index)//删除指定位置的元素

public boolean remove(Object o)//删除第一个等于 obj的元素（用equals方法判断）

此外还可以采用如下形式删除：

 protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex)

这个方法有以下几点注意
1、方法时protected 类型的，2、将fromindex 到toindex这段的结点都移除掉，后续的结点跟进。3、队列的长度变为index ，也就是toindex位置之后的元素也都将被移除。

也可以使用这种方法来实现类似RangeMove的形式

         ArrayList<Integer> ints = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(0, 1, 2,3, 4, 5, 6));
         ints.subList(2, 4).clear();  

　　3、改

(1)修改队列的最大容积

前文中有提到过，当数组的容积满了之后，我们会重新设定数组的容积，以满足继续添加的需要

数组扩容通过一个公开的方法ensureCapacity(int minCapacity)来实现，我们也可以手动调用这个方法来增加容积

当设定的最小容积小于 原有容积的1.5倍之后，我们会按照1.5倍的旧容积来替代，否则将以参数的大小来替代，生成新的数组。

由于设定容积后，会调用一次数组的拷贝方法，此处非常耗费性能，所以最好在尽可能早的时候（元素少时），预判出数组的大小，从而防止大量的新增元素后，不断的调用扩大容积和复制的方法。

public void ensureCapacity(int minCapacity)

（2）有时，ArrayList的大小刚刚好是，内部动态数组的一半多一点点，接近半数的数组元素被闲置。或者我们一开始设置的空间过大时，可以采用如下方法来修正 动态数组的大小

public void trimToSize()

　　4、查

 public E get(int index)// 返回此列表中指定位置上的元素。

参考文献：http://zhangshixi.iteye.com/blog/674856

http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3948555.html