使用ArrayList時的注意事項：去除多餘的null值

問題描述：在課表導入的時候，將數據從excel表裏讀出，然後將list批量插入到對應的課程表的數據表單中去，出現結果：當我們導入3條數據時，list.size()爲3，但是實際上，list裏面存在10條數據，只不過前三條數據有值，後面所有的都爲null值。在執行批量插入的時候，由於這些null值的緣故，插入失敗！

這10條數據怎麼來的，這些null值怎麼來的？

一、ArrayList簡介

java對於ArrayList類的實現：

ArrayList類的實質：ArrayList底層採用Object類型的數組實現，當使用不帶參數的構造方法生成ArrayList對象時，實際上會在底層生成一個長度爲10的Object類型數組。

首先，ArrayList定義了一個私有的未被序列化的數組elementData，用來存儲ArrayList的對象列表（注意只定義未初始）：
　　private transient Object[] elementData;

其次，以指定初始容量（Capacity）或把指定的Collection轉換爲引用型數組後實例化elementData數組；如果沒有指定，則預置初始容量爲10進行實例化。把私有數組預先實例化，然後通過copyOf方法覆蓋原數組，是實現自動改變ArrayList的大小(size)的關鍵。ArrayList的構造方法源碼如下：

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">    // 用指定的初始容量構造一個空列表。
    public ArrayList(int initialCapacity) {
        super();
        if (initialCapacity < 0)
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);
        this.elementData = new Object[initialCapacity];//屬性指向新建長度爲初始容量的臨時數組
    }
    // 使用初始容量10構造一個空列表
    public ArrayList() {
        this(10);
    }
    / *構造包含利用collection的迭代器按順序返回的指定collection元素的列表
     * @param c 集合，它的元素被用來放入列表t
     * @throws NullPointerException 如果指定集合爲 null
     */
    public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();//用Collection初始化數組elementData
        size = elementData.length;
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    }</span>

二、ArrayList實現自動改變size機制

爲了實現這一機制，java引進了Capacity和size概念，以區別數組的length。爲了保證用戶增加新的列表對象，java設置了最小容量（minCapacity），通常情況上，它大於列表對象的數目，所以Capactiy雖然就是底層數組的長度（length），但是對於最終用戶來講，它是無意義的。而size存儲着列表對象的數量，纔是最終用戶所需要的。爲了防止用戶錯誤修改，這一屬性被設置爲privae的，不過可以通過size()獲取。下面，對ArrayList的初始以及其列表對象的增加和刪除等三種情況下的size自動改變機制進行分析。

2.1，初始Capacity和size值

 從上面給出的ArrayList構造方法源碼中，我們不難看出Capacity初始值（initialCapacity）可以由用戶直接指定或由用戶指定的Collection集合存儲的對象數目確定，如果沒有指定，系統默認爲10。而size的被聲明爲int型變量，默認爲0，當用戶指定Collection創建ArrayList時，size值等於
initialCapacity。
 

2.2，add()方法

該方法的源碼如下：

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">  public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);
        elementData[size++] = e;//添加對象時，自增size
        return true;
    }</span>

方法中調用的ensureCapacityInternal主要用來調整容量，修改elementData數組的指向。其中涉及到3個方法的調用，其核心在於grow方法：
    

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        modCount++;//定義於ArrayList的父類AbstractList，用於存儲結構修改次數
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }
    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//新容量擴大到原容量的1.5倍，右移一位相關於原數值除以2。
        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);
    }
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;//MAX_ARRAY_SIZE和Integer.MAX_VALUE爲常量，詳細請參閱下面的註解
    }</span>

通過以上代碼，我們可知java自動增加ArrayList大小的思路是：向ArrayList添加對象時，原對象數目加1如果大於原底層數組長度，則以適當長度新
建一個原數組的拷貝，並修改原數組，指向這個新建數組。原數組自動拋棄（java垃圾回收機制會自動回收）。size則在向數組添加對象，自增1。

2.3，remove()方法

該重構方法其一源碼如下（其它的就不累述了）：

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">    public E remove(int index) {
        rangeCheck(index);
        modCount++;
        E oldValue = elementData(index);
        int numMoved = size - index - 1;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
                             numMoved);//將後面的列表對象前移
        elementData[--size] = null; // 數組前移一位，size自減，空出來的位置置null，具體的對象的銷燬由Junk收集器負責
        return oldValue;
    }
    private void rangeCheck(int index) {//邊界檢查
        if (index < 0 || index >= this.size)
           throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }
    E elementData(int index) {//獲取指定index所在位置的對象
        return (E) elementData[index];
    }</span>

通過remove()源碼的學習，我們不難看出，其改變ArrayList大小的核心與add()方法相似，都是同數組拷貝。
另外，如果確有必要，用戶也可以指定ArrayList實例的容量，可以有效的降低時間成本。它是通過調用ensureCapacityInternal來實現的，源代碼如下：

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">    public void ensureCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity > 0)
            ensureCapacityInternal(minCapacity);
    }
    //因爲size爲private的，java給出方法來訪問它：
    public int size() {
         checkForComodification();
         return this.size;
    }</span>

 綜上所述，在用戶向ArrayList追加對象時，Java總是要先計算容量（Capacity）是否適當，若容量不足則把原數組拷貝到以指定容量爲長度創建的新數組內，並對原數組變量重新賦值，指向新數組。在這同時，size進行自增1。在刪除對象時，先使用拷貝方法把指定index後面的對象前移1位（如果有的話），然後把空出來的位置置null，交給Junk收集器銷燬，size自減1，即完成了。

三、解決方法

經過上面的描述，我們知道在實例化Arraylist的時候，會默認的將初始容量設置爲10，而在數據多於默認容量的時候，進行size的自增，所以，將初始值設置爲1就OK了。

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">List<CurriclumScheduleEntityModel> listCellError = new ArrayList<CurriclumScheduleEntityModel>(1);</span>

PS：在網上查了一下，雖然都是默認爲10，但是在1.5版本的時候，在實例化的時候，就設置了默認值。而在1.7版本以後，則是在list執行add()方法時，設置爲10.

本來以爲到這裏問題就解決了，可是在去除重複數據的過程中，由於對list執行了remove操作，導致在將要導入的list中，又出現了空值：比如說剛開始list有3條數據，去重的時候去除了第二條數據，這時候第三條數據佔據第二條數據的位置，而原本的第三條數據變爲了null值，再一次導入失敗。

解決辦法：

最開始的時候，以爲通過調用remove(null)值，就可以將list裏面的null值移除，可惜失敗了。後來採取的方法是：

<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">List<CurriclumScheduleEntityModel> Nonlist = new ArrayList<CurriclumScheduleEntityModel>();
Nonlist.add(null);
listCellTime.remove(i);
listCellTime.removeAll(Nonlist);</span>

首先實例化一個對應的list值，然後調用其add方法添加一個null值，然後在每次移除數據後，再次調用removeAll去移除數據爲null的list。至此，問題解決了！

四、總結

遇到問題還是多查查吧，然後一步一步解決，在遇到這個問題的時候才發現，原來寫代碼真的不是我以爲是怎麼樣就怎麼樣的。我感覺我的源碼量還是太少了，別人都是乍一看就能看出問題，我是瞅了又瞅，然後再瞅，都瞅不出問題。嗯，好好積累吧！