Java源碼解析之接口List
List接口是Collection接口的三大接口之一,其中的數據可以通過位置檢索,用戶可以在指定位置插入數據。List的數據可以為空,可以重復。我們來看看api文檔是怎么說的:
我們這里就只關注和Collection不同的方法,主要有以下這些:
//在指定位置,將指定的集合插入到當前的集合中boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);//這是一個默認實現的方法,會通過Iterator的方式對每個元素進行指定的操作default void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) { Objects.requireNonNull(operator); final ListIterator<E> li = this.listIterator(); while (li.hasNext()) {li.set(operator.apply(li.next())); }}//排序,依據指定的規則對當前集合進行排序,可以看到,排序是通過Arrays這個工具類完成的。default void sort(Comparator<? super E> c) { Object[] a = this.toArray(); Arrays.sort(a, (Comparator) c); ListIterator<E> i = this.listIterator(); for (Object e : a) {i.next();i.set((E) e); }}//獲取指定位置的元素E get(int index);//修改指定位置元素的值E set(int index, E element);//將指定元素添加到指定的位置void add(int index, E element);//將指定位置的元素移除E remove(int index);//返回一個元素在集合中首次出現的位置int indexOf(Object o);//返回一個元素在集合中最后一次出現的位置int lastIndexOf(Object o);//ListIterator繼承于Iterator,主要增加了向前遍歷的功能ListIterator<E> listIterator();//從指定位置開始,返回一個ListIteratorListIterator<E> listIterator(int index);//返回一個子集合[fromIndex, toIndex),非結構性的修改返回值會反映到原表,反之亦然。//如果原表進行了結構修改,則返回的子列表可能發生不可預料的事情List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
通過對上面方法的研究,我們不難發現,collection接口主要提供一些通常的方法,而List接口則針對線性表的結構,提供了對位置以及字表的操作。
二、超級實現類AbstractList我們先看看源文檔是怎么來說AbstractList的,要實現一個不可修改的集合,只需要復寫get和size方法。如果要實現一個可以修改的集合,還需要復寫set方法,如果要動態調整大小,就必須實現add和remove方法。
接下里我們一起來來看看源碼吧!
//在AbstractCollection中,add方法默認會拋出異常,//而在這里是調用了add(int index, E e)方法,但這個方法也是沒有實現的。//這里默認會把元素添加到末尾。public boolean add(E e) { add(size(), e); return true;}//同上,這個只需要進行一次遍歷即可public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { //... }
接下里我們在繼續看看其他幾個方法,這幾個是與Iterator和ListIterator息息相關的,在AbstractList中有具體的實現,我們先來看看它是如何把集合轉變成Iterator對象并支持foreach循環的吧。
我們通過源碼發現:在Iterator方法中,是直接返回一個 Itr對象
public Iterator<E> iterator() { return new Itr();}
其實我們很快也就會明白,它是實現了一個內部類,這個內部類實現了Iterator接口,合理的處理hasNext、next、remove方法。這個源碼就不粘貼啦,其中僅僅在remove時考慮了一下多線程問題,有興趣的可以自己去看看。
我們來看看另一個吧?ListIterator吧他也是通過一個內部類是實現的
public ListIterator<E> listIterator() { return listIterator(0);}
public ListIterator<E> listIterator(final int index) { rangeCheckForAdd(index); return new ListItr(index);}
事實證明,和我們想的一樣,AbstractList內部還定義了一個ListItr,實現了ListIterator接口,其實現也很簡單,就不粘貼源碼啦。
接下倆讓我們來看看AbtractList是怎么利用這兩個類來做事情的
//尋找一個元素首次出現的位置,只需要從前往后遍歷,找到那個元素并返回其位置即可。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;}//同理,尋找一個元素最后一次出現的位置,只需要從列表最后一位向前遍歷即可。//看到listIterator(int index)方法是可以傳遞參數的,這個我想我們都可以照著寫出來了。public int lastIndexOf(Object o) { //...}//這個方法是把從fromIndex到toIndex之間的元素從集合中刪除。//clear()方法也是調用這個實現的(我認為clear實現意義并不大,因為在其上級AbstractCollection中已經有了具體實現)。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(); }}
在接下來讓我們來說一說兩個比較重要的內容一個是關于SubList,另一個是關于equals和hascode的。
三、SubList、equals和hascodeSubList并不是新建了一個list,只是持有當前集合的引用,然后控制了用戶可以操作的范圍,所以在接口定義時就說明了其更改會直接反應到原集合中。SubList是定AbstractList內部,并且是AbstractList的基礎上增加了對可選范圍的控制。
而equals和hascode的實現,也關乎我們的使用。在AbstractList中,這兩個方法不僅與其實例有關,也和其內部包含的元素有關,所以在定義數據元素時,也應該復寫這兩個方法,以保證程序的正確運行。這里看下其源碼加深一下印象吧。
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();//這里用到了數據元素的equals方法if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2))) return false; } return !(e1.hasNext() || e2.hasNext());}
public int hashCode() { int hashCode = 1; for (E e : this)//這里用到了數據元素的hashCode方法hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode()); return hashCode;}
到此這篇關于Java源碼解析之接口List的文章就介紹到這了,更多相關Java接口List內容請搜索好吧啦網以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持好吧啦網!
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