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ArrayList 原理、 擴容機制

       我們都知道一個物件只要實現了Serilizable介面,這個物件就可以被序列化,java的這種序列化模式為開發者提供了很多便利,我們可以不必關係具體序列化的過程,只要這個類實現了Serilizable介面,這個的所有屬性和方法都會自動序列化。

     然而在實際開發過程中,我們常常會遇到這樣的問題,這個類的有些屬性需要序列化,而其他屬性不需要被序列化。java的transient關鍵字為我們提供了便利,你只需要實現Serilizable介面,將不需要序列化的屬性前新增關鍵字transient,序列化物件的時候,這個屬性就不會序列化到指定的目的地中。

Java的ArrayList中,定義了一個數組elementData用來裝載物件的

,具體定義如下:

  1. /** 
  2.  * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. 
  3.  * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any 
  4.  * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 
  5.  * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     
  6.  */
  7. transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
       transient用來表示一個域不是該物件序行化的一部分,當一個物件被序行化的時候,transient修飾的變數的值是不包括在序行化的表示中的。但是ArrayList又是可序行化的類,elementData是ArrayList具體存放元素的成員,用transient來修飾elementData,豈不是反序列化後的ArrayList丟失了原先的元素?
       其實玄機在於ArrayList中的兩個方法
  1. /** 
  2.  * Save the state of the <tt>ArrayList</tt> instance to a stream (that 
  3.  * is, serialize it). 
  4.  * 
  5.  * @serialData The length of the array backing the <tt>ArrayList</tt> 
  6.  *             instance is emitted (int), followed by all of its elements 
  7.  *             (each an <tt>Object</tt>) in the proper order. 
  8.  */
  9. privatevoid writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)  
  10.     throws java.io.IOException{  
  11.     // Write out element count, and any hidden stuff
  12.     int expectedModCount = modCount;  
  13.     s.defaultWriteObject();  
  14.     // Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
  15.     s.writeInt(size);  
  16.     // Write out all elements in the proper order.
  17.     for (int i=0; i<size; i++) {  
  18.         s.writeObject(elementData[i]);  
  19.     }  
  20.     if (modCount != expectedModCount) {  
  21.         thrownew ConcurrentModificationException();  
  22.     }  
  23. }  
  1. /** 
  2.  * Reconstitute the <tt>ArrayList</tt> instance from a stream (that is, 
  3.  * deserialize it). 
  4.  */
  5. privatevoid readObject(java.io.ObjectInputStream s)  
  6.     throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {  
  7.     elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;  
  8.     // Read in size, and any hidden stuff
  9.     s.defaultReadObject();  
  10.     // Read in capacity
  11.     s.readInt(); // ignored
  12.     if (size > 0) {  
  13.         // be like clone(), allocate array based upon size not capacity
  14.         ensureCapacityInternal(size);  
  15.         Object[] a = elementData;  
  16.         // Read in all elements in the proper order.
  17.         for (int i=0; i<size; i++) {  
  18.             a[i] = s.readObject();  
  19.         }  
  20.     }  
  21. }  
  ArrayList在序列化的時候會呼叫writeObject,直接將size和element寫入ObjectOutputStream;反序列化時呼叫readObject,從ObjectInputStream獲取size和element,再恢復到elementData。
       為什麼不直接用elementData來序列化,而採用上訴的方式來實現序列化呢?原因在於elementData是一個快取陣列,它通常會預留一些容量,等容量不足時再擴充容量,那麼有些空間可能就沒有實際儲存元素,採用上訴的方式來實現序列化時,就可以保證只序列化實際儲存的那些元素,而不是整個陣列,從而節省空間和時間。