前言
AbstractList是实现List接口的抽象类，AbstractList抽象类与List接口的关系类似于AbstractCollection抽象类与Collection接口的关系。AbstractList与AbstractCollection一样，也是通过提供一些方法的默认实现，简化我们编写List接口的列表类所需付出的努力。
实现列表类的需要记住：
一、类定义
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E>
除了实现List接口，AbstractList还继承了AbstractCollection抽象类。
二、方法定义
（一）构造方法
protected AbstractList() {
}
提供一个空构造方法，给子类的构造方法调用（通常是隐式调用）
（二）元素的增删改查
（1）
public boolean add(E e) {
add(size(), e);
return true;
}
添加指定元素到列表末端。此方法有可能抛出IndexOutOfBoundsException异常。
方法内部是通过调用add(int, E)方法实现的。
（2）
public void add(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
添加指定元素到列表的指定位置处。
方法内部默认抛出UnsupportedOperationException。正如前言所讲，如果我们要实现一个不可修改的列表类，则当调用添加方法时，则抛出不支持添加操作的异常；如果我们要实现一个可以修改的列表类，则必须重写此方法。重写此方法之后，此方法在调用过程中有可能抛出ClassCastException、NullPointerException、IllegalArgumentException、IndexOutOfBoundsException等异常。
（3）
public E remove(int index) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
删除列表中指定位置的元素。
方法内部默认抛出UnsupportedOperationException。原因同上。
（4）
public E set(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
用指定元素更新列表中指定位置处的元素
方法内部默认抛出UnsupportedOperationException。同上面一样，如果我们要实现一个不可修改的列表类，那么无需实现此方法；反之，要重写此方法。重写此方法之后，此方法还可能抛出ClassCastException、NullPointerException、IllegalArgumentException、IndexOutOfBoundsException等异常。
（5）
abstract public E get(int index);
查找列表指定位置处的元素。此方法有可能抛出IndexOutOfBoundsException异常。
（6）
public int indexOf(Object o) {
ListIterator<E> it = listIterator();
if (o==null) {
while (it.hasNext())
if (it.next()==null)
return it.previousIndex();
} else {
while (it.hasNext())
if (o.equals(it.next()))
return it.previousIndex();
}
return -1;
}
查找指定元素在列表中第一次出现的索引。
通过列表迭代器的迭代实现。
（7）
public int lastIndexOf(Object o) {
ListIterator<E> it = listIterator(size());
if (o==null) {
while (it.hasPrevious())
if (it.previous()==null)
return it.nextIndex();
} else {
while (it.hasPrevious())
if (o.equals(it.previous()))
return it.nextIndex();
}
return -1;
}
查找指定元素在列表中最后一次出现的索引。
通过列表迭代器迭代实现。
（三）批量操作
（1）
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
boolean modified = false;
for (E e : c) {
add(index++, e);
modified = true;
}
return modified;
}
添加指定集合的所有元素到列表中。
首先通过rangeCheckForAdd()方法判断插入位置是否合法，合法则添加元素；否则抛出异常。
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index < 0 || index > size())
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
当index超出范围，rangeCheckForAdd()方法抛出IndexOutOfBoundsException异常。
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size();
}
抛出异常时，使用outOfBoundsMsg()方法提示异常具体信息。
（2）
public void clear() {
removeRange(0, size());
}
清空列表，即，删除列表所有元素
内部是通过removeRange()方法实现的
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
ListIterator<E> it = listIterator(fromIndex);
for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i<n; i++) {
it.next();
it.remove();
}
}
（四）相等与哈希
（1）
public boolean equals(Object o) {
if (o == this)
return true;
if (!(o instanceof List))
return false;
ListIterator<E> e1 = listIterator();
ListIterator<?> e2 = ((List<?>) o).listIterator();
while (e1.hasNext() && e2.hasNext()) {
E o1 = e1.next();
Object o2 = e2.next();
if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
return false;
}
return !(e1.hasNext() || e2.hasNext());
}
判断列表与指定对象是否相等，这里判断的是值相等，而不是同一个对象。
判等逻辑如下：
1）如果两个引用指向的对象是同一个对象，那么值肯定相等，返回true；否则，继续判断
2）如果指定对象不是列表，如指定对象是set集合，那么返回false；否则，继续判断
3）获取列表、指定对象的列表迭代器，遍历每个元素，并判断相同位置的元素值是否相等，如果有一个不等，则返回false；否则，说明其中一个迭代器的所有元素在另一个迭代器中出现，且出现的位置相同，如果此时不存在其中一个迭代器剩下元素，那直接返回true
（2）
public int hashCode() {
int hashCode = 1;
for (E e : this)
hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
return hashCode;
}
得到列表的哈希码值
方法内部实现是通过遍历列表的每一个元素，得到每个元素的哈希码值（若元素为null，则哈希码值为0；若不为null，则通过hashCode()方法获取元素的哈希码值），然后按照hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode()); 的规则计算列表的哈希码值，其中初始hashCode=1。当所有元素遍历完毕，最终的hashCode即为列表的哈希码值，返回即可。
（五）迭代器相关
（1）
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
返回一个在列表元素之上的迭代器
此方法是实现了了List接口的iterator()方法，内部是通过创建一个Itr实例并返回来实现的
AbstractList定义的modCount成员变量如下，它主要记录列表实例创建之后，发生结构性修改的次数。用于判断列表是否在创建完迭代器之后，发生并发修改的异常。
protected transient int modCount = 0;
Itr是实现Iterator接口的内部类，它的定义依赖于列表的size()、get(int)、remove(int)方法，其具体定义如下：
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor = 0; //下一次调用next()方法返回元素的索引
int lastRet = -1; //最近一次调用next()方法返回元素的索引；如果发生一次remove()操作，则被重置为-1
int expectedModCount = modCount; //用于检测是否发生并发修改
//判断迭代器中是否还有元素，如果cursor等于列表size，则表示没有
public boolean hasNext() {
return cursor != size();
}
//返回下一个元素
public E next() {
checkForComodification(); //先检查在迭代器创建完之后是否发生过结构性修改，是则抛出异常；否则继续执行
try {
int i = cursor;
E next = get(i);
lastRet = i;
cursor = i + 1;
return next;
} catch (IndexOutOfBoundsException e) { //如果中间抛出IndexOutOfBoundsException，
//要么就是发生并发修改（列表的remove()方法删除了该元素），此时抛出ConcurrentModificationException
//要么就是因为迭代器自己的remove()方法删除了该元素，此时抛出NoSuchElementException
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
//依赖列表的remove()方法，如果列表没有实现该方法，那么调用迭代器的这个方法将抛出UnsupportedOperationException
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
AbstractList.this.remove(lastRet);
if (lastRet < cursor)
cursor--;
lastRet = -1; //调用一次此方法，就将lastRet重置为-1
expectedModCount = modCount; //迭代过程中，通过迭代器的remove方法删除列表元素时，不会抛出并发修改异常
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
//判断在迭代器生成之后，列表是否发生（不是通过迭代器做到的）结构性修改
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
（2）
public ListIterator<E> listIterator() {
return listIterator(0);
}
此方法返回了一个在列表元素之上的列表迭代器。
内部通过调用ListIterator(int)方法实现。
（3）
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
rangeCheckForAdd(index);
return new ListItr(index);
}
此方法返回一个在列表元素之上的列表迭代器。
先是检查指定位置是否合法，非法则抛出异常；合法则创建一个ListItr的实例并返回。
ListItr是继承Itr类，实现ListIterator接口的一个内部类，其定义如下：
private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
ListItr(int index) {
cursor = index;
}
//判断列表迭代器中前面是否还有元素
public boolean hasPrevious() {
return cursor != 0;
}
//返回列表迭代器中前面一个元素（即，当前位置cursor减1的位置处的元素）
public E previous() {
checkForComodification();
try {
int i = cursor - 1;
E previous = get(i);
lastRet = cursor = i;
return previous;
} catch (IndexOutOfBoundsException e) {
checkForComodification();
throw new NoSuchElementException();
}
}
//判断列表迭代器中后面是否还有元素
public int nextIndex() {
return cursor;
}
//返回列表迭代器中当前位置的前一个索引
public int previousIndex() {
return cursor-1;
}
//更新最近一次返回的元素（即，lastRet索引指向的元素）
public void set(E e) {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
AbstractList.this.set(lastRet, e);
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
//添加指定元素到列表迭代器的当前位置处，同样也是利用列表的add(E)方法实现
public void add(E e) {
checkForComodification();
try {
int i = cursor;
AbstractList.this.add(i, e);
lastRet = -1; //将lastRet重置为-1
cursor = i + 1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
}
（六）子列表相关
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return (this instanceof RandomAccess ?
new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex) :
new SubList<>(this, fromIndex, toIndex));
}
此方法返回一个类型为AbstractList子类的列表。返回的列表基于原列表，如果原列表实现了RandomAccess接口，那么则返回一个既继承AbstractList抽象类又实现RandomAccess接口的子类的实例；否则，返回一个只继承AbstractList抽象类的实例。
如果(fromIndex < 0 || toIndex > size)，抛出
如果fromIndex > toIndex，抛出IllegalArgumentExceptionIndexOutOfBoundsException
RandomAccessSubList类继承自SubList，并实现了RandomAccess接口（RandomAccess接口只是表示此类的实例支持随机访问）
class RandomAccessSubList<E> extends SubList<E> implements RandomAccess {
RandomAccessSubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
super(list, fromIndex, toIndex); //通过调用父类SubList的构造方法创建一个子列表实例
}
//返回一个子列表
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex);
}
}
SubList类继承自AbstractList抽象类，因此它的实例列表可以使用AbstractList的各种已经实现的方法。
可以看到SubList类的各种方法如set()、add()、removeRange()等的内部实现都是通过调用原列表的相应方法来实现的。另外，很多方法在执行前都会检测原列表、子列表的modCount是否相同，如果不同，则抛出并发修改异常。
listIterator()方法则对ListIterator对原列表的一个列表迭代器进行包装，然后返回。
class SubList<E> extends AbstractList<E> {
private final AbstractList<E> l;
private final int offset;
private int size;
SubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
if (fromIndex < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);
if (toIndex > list.size())
throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);
if (fromIndex > toIndex)
throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +
") > toIndex(" + toIndex + ")");
l = list; //返回的列表基于原列表
offset = fromIndex;
size = toIndex - fromIndex;
this.modCount = l.modCount; //modCount也与原列表相同（这是因为它与原列表共享数据，彼此发生的结构性修改会反映到对方）
}
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return l.set(index+offset, element);
}
public E get(int index) {
rangeCheck(index); //判断索引是否超出范围
checkForComodification();//判断是否发生过并发结构性修改（通过原列表或其的迭代器发生的remove()操作，而不是此子列表）
return l.get(index+offset);
}
public int size() {
checkForComodification();
return size;
}
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index); //判断索引是否超出范围
checkForComodification();
l.add(index+offset, element);
this.modCount = l.modCount; //保持modCount与原列表相同（上面调用了原列表的add()方法，原列表的modCount加了1）
size++;
}
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
E result = l.remove(index+offset);
this.modCount = l.modCount;
size--; //这里更新的是子列表的size，原列表的size在上面l.remove()方法的执行过程中就已经更新完毕
return result;
}
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
checkForComodification();
l.removeRange(fromIndex+offset, toIndex+offset);
this.modCount = l.modCount;
size -= (toIndex-fromIndex);
}
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
rangeCheckForAdd(index);
int cSize = c.size();
if (cSize==0)
return false;
checkForComodification();
l.addAll(offset+index, c);
this.modCount = l.modCount;
size += cSize;
return true;
}
public Iterator<E> iterator() {
return listIterator();
}
public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
checkForComodification();
rangeCheckForAdd(index);
return new ListIterator<E>() {
private final ListIterator<E> i = l.listIterator(index+offset);
public boolean hasNext() {
return nextIndex() < size;
}
public E next() {
if (hasNext())
return i.next();
else
throw new NoSuchElementException();
}
public boolean hasPrevious() {
return previousIndex() >= 0;
}
public E previous() {
if (hasPrevious())
return i.previous();
else
throw new NoSuchElementException();
}
public int nextIndex() {
return i.nextIndex() - offset;
}
public int previousIndex() {
return i.previousIndex() - offset;
}
public void remove() {
i.remove();
SubList.this.modCount = l.modCount;
size--;
}
public void set(E e) {
i.set(e);
}
public void add(E e) {
i.add(e);
SubList.this.modCount = l.modCount;
size++;
}
};
}
//返回这个子列表的子列表
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return new SubList<>(this, fromIndex, toIndex);
}
private void rangeCheck(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private void rangeCheckForAdd(int index) {
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
private String outOfBoundsMsg(int index) {
return "Index: "+index+", Size: "+size;
}
private void checkForComodification() {
if (this.modCount != l.modCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}