Java源碼解析之接口List
前言
List接口是Collection接口的三大接口之一,其中的數(shù)據(jù)可以通過位置檢索,用戶可以在指定位置插入數(shù)據(jù)。List的數(shù)據(jù)可以為空,可以重復。我們來看看api文檔是怎么說的:
一、List特有的方法
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(xiàn)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(jù)指定的規(guī)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(xiàn)的位置 int indexOf(Object o); //返回一個元素在集合中最后一次出現(xiàn)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ListIterator ListIterator<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(fā)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(fā)現(xiàn),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(xiàn)類AbstractList
我們先看看源文檔是怎么來說AbstractList的,要實現(xiàn)一個不可修改的集合,只需要復寫get和size方法。如果要實現(xiàn)一個可以修改的集合,還需要復寫set方法,如果要動態(tài)調整大小,就必須實現(xiàn)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(xiàn)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(xù)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(xiàn),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(huán)的吧。
我們通過源碼發(fā)現(xiàn):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(xiàn)了一個內部類,這個內部類實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)了ListIterator接口,其實現(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(shù)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(xiàn)的(我認為clear實現(xiàn)意義并不大,因為在其上級AbstractCollection中已經有了具體實現(xiàn))。 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hascode
SubList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(xiàn),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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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