List（JDK1.7）（1）

java.util包.

与Set不同， List允许重复的元素。即 e1.equals(e2)。

部分方法定义

• int size();

返回列表中元素的个数，如果超过Integer.MAX_VALUE，就返回Integer.MAX_VALUE

• boolean isEmpty();
• boolean contains(Object o);

对于目标元素o, 如果列表中至少存在一个元素e：o==null? e==null ; o.eqauls(e)。

如果目标元素不可比较，将会抛出异常：ClassCastException.

如果目标元素为null，并且该列表不允许null元素，则抛出异常：NullPointerException.

• Iterator<E> iterator();
• Object[] toArray();

以恰当的顺序返回列表中的所有元素。

返回的数组是安全的，因为它的引用不是由该列表维护的。也就是说，该方法必须申请一个新的数组，即使list本身就是基于数组的。因此，调用者可以自由地修改返回的数组。

该方法作为一个桥梁，建立起基于数组和基于集合的API。

• <T> T[] toArray(T[] a);

返回数组的运行时类型是指定的数组类型。

如果列表恰好是该类型的，就会直接返回。否则，必须申请一个新数组，新数组的大小恰好就是列表的size。

如果列表是指定类型的，并且数组中还有剩余空间，则未使用的数组位置全部置null。——这一点很有用，因为可以判断列表的长度。前提是调用者知道该list不会包含任何null元素。

• boolean add(E e);

支持该操作的List，可能会限制允许加入该list的元素。比如，有些list可能会拒绝添加null作为元素，而其他list有可能限制元素的类型。

UnsupportedOperationException， 如果该List不支持add方法。

ClassCastException， 指定元素的类class，不允许它被添加到该list中。

NullPointerException，如果指定元素是null，并且该List不允许null元素。

IllegalArgumentException，如果该元素的某些属性，不允许它被添加到该list中。

• boolean remove(Object o);

删除第一次出现的那个元素，即下标最小的： o==null ? get(i )==null : o.eqauls(get(i );

如果列表中不包含这样的元素，就不变。

ClassCastException，如果指定元素的类型无法与list匹配。

NullPointerException， 如果指定元素是null，并且list不允许null元素。

UnsupportedOperationException，list不支持remove方法。

• boolean containsAll(Collection<?> c);

如果列表中包含了指定collection中的所有元素，返回true。

ClassCastException，如果指定collection中的一个或多个元素的类型与该list不匹配

NullPointerException，指定collection中包含一个或多个null，而list不允许null元素。

• boolean addAll(Collection<? extends E> c);

UnsupportedOperationException

ClassCastException

NullPointerException

IllegalArgumentException

• boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);

在指定的下标处插入指定collection中的所有元素。

IndexOutOfBoundsException，如果下标超出范围。

• boolean removeAll(Collection<?> c);

删除list中所有在c中出现的元素。

• boolean retainAll(Collection<?> c);

保留指定集合中出现的所有元素。

NullPointerException， 如果list中包含一个null，而指定的collection是不允许null的时候。

ClassCastException

• void clear();
• boolean equals(Object o);

两个list相等的条件是：他们包含相同的元素，以相同的顺序。

• int hashCode();

• E get(int index);
• E set(int index, E element); //替换已有下标处的元素
• void add(int index, E element);
• E remove(int index);
• int indexOf(Object o);

如果存在，就返回第一次出现的下标。如果不存在，返回-1.

• int lastIndexOf(Object o);
• ListIterator<E> listIterator();
• ListIterator<E> listIterator(int index); //从指定的下标开始遍历
• List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

返回一个视图。包含左下标，不包含右下标。

返回的List是基于原list的，所以在返回的list中进行的非结构性修改会在原list中体现，反之亦然。

任何针对局部范围list的操作，都可以通过传递一个subList视图来代表整个list。例如，下列语句删除了list中的部分元素：

list.subList(from, to).clear();

ArrayList

List接口的一种可调整大小的基于数组的实现。实现了所有可选的list操作，也允许所有元素，包括null。

另外，该类还提供了操纵底层实现数组的大小的方法。

该类和Vector类基本是一样的，除了ArrayList是非同步的。

以常数时间运行的方法：size, isEmpty, get, set, iterator, listIterator。摊销的常数时间，即O(n )：add。粗略来说，其他方法的运行时间都是线性的。常数因子比起LinkedList要小。

每个ArrayList的实例都有一个容量capacity。这是底层数组的大小。通常，容量至少要和List的大小一样大。因为增加一个元素有常数的摊销时间，所以没有明确规定增长策略的细节。

在增加大量元素之前扩容的一个办法是使用ensureCapacity操作，这可以减少容量调整的次数。

注意ArrayList是非同步的。如果多线程同时访问同一个ArrayList实例，并且至少有一个线程修改了列表结构，就必须要有外部的同步机制。通常通过同步某些封装了该list的对象来实现，如果没有这样的对象，该list就应该使用Collections.synchronizedList()来包装。最好在创建时就这样做，可以避免对该list的意外的非同步访问。（结构性修改是指，增加或删除一个或多个元素，或者调整了底层数组的大小，只修改了元素的值不是结构性修改）。

ArrayList中的iterator()方法和listIterator()返回的迭代器都是快速失败的。如果在创建了该迭代器之后的任意时间对list进行了结构性修改，除了通过iterator本身提供的方法之外，该Iterator都会抛出一个ConcurrentModificationException异常。面对同时发生的修改，iterator会快速干脆地失败，而不是无法确定未来的冒险的、非确定性的行为。

注意，iterator提供的快速失败机制并不能保证线程安全。快速失败机制应该只用于检测bug。

AbstractList源码

抽象类实现了部分方法。

ArrayList源码细节

ArrayList继承自AbstractList抽象类。

成员变量

构造方法

get()方法

set()方法

add()方法

扩容

contains()方法

remove()方法

clear()方法

clone()方法

转换为数组

迭代器 iterator 和 listIterator

【关于Itr中的remove()方法】

注意到lastRet表示上一次读取的位置，当这个位置为-1时，remove方法抛出IllegalStateException。而这个位置 为-1的情况，一个是初始化时，还未调用过next()，另一个是在调用了remove()方法后。所以，在这两种情况下是不能调用remove()方法的，即remove()方法不能连续调用，必须和next()结合，先next()后remove()。

另外，在删除元素时，会同步更新iterator中的expectedModCount，这样保持和List中的modCount的一致，从而使得checkForComodification()检测通过，本质上并不是线程同步的，当多个Iterator同时访问同一个List时，仍然是不安全的。

【ListItr】

在Itr的基础上，增加了向前遍历的方法，相当于一个双向遍历器。还增加了set()和add()方法，使得遍历器不仅可以删除元素，还可以修改和增加元素。

特别注意的，add()方法和remove()方法都会修改lastRet值为-1，因此需要读取lastRet的方法，譬如set()，remove()都不能在这两个方法后面调用，需要先调用一次next()方法。

List的add()和remove()方法都是结构性的修改，所以迭代器中的add()和remove()方法需要同步更新modCount的值，否则会在下一次增删改查操作时，检测到不相同，而抛出ConcurrentModificationException。

子列表视图