jdk源码解析之——java.util源码详解
java.util包的util自然指的就是utility(实用),就是说,这个包中定义的class和interface为我们提供了一些实用的工具可以辅助我们的开发。
那么这个包中最主要的以及最重要的就是collection框架,就是我们不管开发什么项目都会用到的”类集”。我们用类集来存放和提取数据,使我们的开发高效有序。
我们不太去赘述用法,而是通过源码来了解collection框架的基本实现,来使得我们更了解用法。
首先,我们来了解一下collection这个框架。
我们常常使用的集合,其实是分为两大类的:Collection<E>与Map<K,V>。
Collection<E>:
Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象,这些对象也称为 collection 的元素。
一些 collection 允许有重复的元素(如:List),而另一些则不允许(如:Set)。一些 collection 是有序的(如:SortedSet),而另一些则是无序的(如:ArrayList)。
Collection是没有构造函数的,它只是一个提供了通用方法的interface。
Collection<E>又根据是否有重复值分为两大类Set<E>与List<E>。Set<E>与List<E>同样是interface。
Map<K,V>:
将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射到一个值。
下面,我们就从源码角度去看看collection的实现。(推荐使用IDE查看源代码,如:eclipse中的outline,对查看代码帮助很大)
一、List<E>:
List<E>接口的实现子类主要有两个:ArrayList<E>和LinkedList<E>。即List有顺序实现和链式实现。(写到这就默默想到,当时数据结构课上学习的C++STL很是类似)。
(1)ArrayList<E>
实现:通过成员变量和构造函数
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; private transient Object[] elementData; //ArrayList维护的Object数组 private int size; //指定初始长度的构造函数 public ArrayList(int initialCapacity) { super(); if (initialCapacity < 0) throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); this.elementData = new Object[initialCapacity]; } //不带参数的构造函数 public ArrayList() { super(); this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } //指定使用Collection初始化的构造函数 public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); size = elementData.length; if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); }
ArrayList是由Object数组实现的,并且默认的长度是“DEFAULT_CAPACITY = 10”。当使用不带参数的构造函数时,底层默认是长度为10的Object[]。
这时候就有一个问题了,当向ArrayList里面添加元素,使得Object数组不够用怎么办?
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 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; }
ArrayList在使用add方法时,会首先检查是否越界,如果越界,最终会使用grow方法。获得一个新长度的Object数组,将原数组拷贝到当中,再add新元素。
获得新长度的算法是:
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //根据原数组的长度来确定新数组的长度
看完ArrayList的实现,我们就不去看ArrayList的基本操作add()与remove()了,无非是一些数组的移位、拷贝操作。
总结:
1)ArrayList使用数组实现的,本质上,ArrayList是对象引用的一个变长数组。
2)因此ArrayList又称为顺序表,正是因为是用数组实现的,对于随机存取比较方便;而插入和删除操作,需要移动大量的元素,缺点。
(2)LinkedList<E>
实现:链式表,顾名思义,是通过引用实现的,因此必然存在数据节点,以及对数据节点的引用。
/*LinkedList的内部类,数据节点Node<E>*/ private static class Node<E> { E item; Node<E> next; //对后一个节点的引用 Node<E> prev; //对前一个节点的引用 Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
操作:LinkedList实现比较容易,操作的实现也就是引用的变化,不再赘述。
总结:
关于 ArrayList 与 LinkedList 的比较分析:
(a)ArrayList 底层采用数组实现,LinkedList 底层采用双向链表实现。
(b)当执行插入或者删除操作时,采用 LinkedList 比较好。
(c)当执行搜索操作时,采用 ArrayList 比较好。
二、Map<K,V>
我们先看Map再看Set。Map使用两个基本操作:get( )和put( )。
Map最常用的实现子类时HashMap<K,V>。
实现:
首先,我们看到的是:
transient Entry<K,V>[] table = (Entry<K,V>[]) EMPTY_TABLE; //存放元素的“数组”数组中存放的是Entry<K,V>。
Map中所有的键值都存放到了一个个的Entry中。相当于一个Bean。
static class Entry<K,V> implements Map.Entry<K,V> { final K key; V value; Entry<K,V> next; int hash; }很类似与LinkedList,但是很奇怪,为什么要把节点放到数组中呢?为什么有了引用"Entry<K,V> next"还需要数组呢?为什么有个特殊的变量"int hash"呢?
显然,HashMap的实现是数组与LinkedList的“结合”。(也就是数组与链表相结合的)
看下面的代码:能够基本了解这种数据结构。
void addEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { if ((size >= threshold) && (null != table[bucketIndex])) { resize(2 * table.length); //重新设置数组的大小 hash = (null != key) ? hash(key) : 0; //得到新的hash值 bucketIndex = indexFor(hash, table.length); //得到新的索引 } createEntry(hash, key, value, bucketIndex); //构建新的Entry } void createEntry(int hash, K key, V value, int bucketIndex) { Entry<K,V> e = table[bucketIndex]; table[bucketIndex] = new Entry<>(hash, key, value, e); size++; }当addEntry时,可能会重新修改数组的大小,再将Entry存放到数组中。可是是怎么存放的呢?
相关推荐
这是我在编写struts2中遇到的问题,整理出来,包括截图,希望可以帮到大家
jdk源码java.util包,所有类解析,包含整体架构及各个类详解
Java源码解析——看优秀源码最能使人进步 Java源码解析是一种深入了解JDK源码的方式,适合那些想深入了解JDK源码的人。通过对JDK源码的解析,可以让开发者更好地理解Java语言的底层逻辑,从而写出更加高效、稳定的...
这里,JAVA_HOME变量指定了JDK的安装位置,CLASSPATH变量指定了Java类库的路径,PATH变量指定了Java命令的路径。 三、让配置文件生效 修改配置文件后,需要让配置文件生效,可以使用以下命令: source /etc/...
本压缩包提供了JDK7的源码,特别强调了`sun`包和`sun.security`包下的源代码,这对于深入理解Java内部机制和安全机制有着极大的帮助。 `rt.jar`是JDK中的核心类库,包含了Java标准API的实现。这个jar文件中的`sun`...
java.util.stream.Stream:Stream 代码示例
标题“jdk1.6.0——13.tagz”揭示了这是一个与Java开发工具包(Java Development Kit)相关的文件,具体版本为1.6.0的第13次更新。Java JDK是用于编写、编译和调试Java应用程序的基础软件包。它包含了Java虚拟机...
合适研究底层研发员,但,一般程序员也必须掌握的要点 JDK研究系列--》util.concurrent(java.util part3)
JDK1.5中的线程池(java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor)使用简介
**Java Development Kit (JDK) 源码详解** JDK,即Java Development Kit,是Java编程语言的核心组件,包含了编译器、运行时环境、工具集和其他必要的资源,用于开发和运行Java应用程序。这里提到的"jdk源码(完整版...
JDK下载软件的宅槽信息系统以及配置需求安装文件信息详情
"Java JDK安装步骤详解" Java JDK是Java开发环境的基础组件之一,对于Java开发者来说,安装和配置JDK是非常重要的一步骤。下面我们将详细介绍在不同的系统平台上安装和配置JDK的步骤。 UOS(统信操作系统) 1. 解...
1.Java 8允许我们给接口添加一个非抽象的方法实现,只需要使用 default关键字即可。 2.新增lambda表达式 3.提供函数式接口 4.Java 8 允许你使用关键字来传递方法或者构造函数引用 5.我们可以直接在lambda表达式中...
`java.util_source_learning`项目提供了对JDK源码的学习资源,帮助开发者深入探索这个包内的实现细节。 在JDK源码中,`java.util`包涵盖了许多关键类和接口,如ArrayList、LinkedList、HashMap、HashSet、Queue、...
1.打开cmd,cd到jdk的path,本机是:cd C:\Java\jdk6\bin 2.资源javaConcurrentAnimated.jar放在D盘根目录 3.使用java -cp命令: java -cp D:\javaConcurrentAnimated.jar vgrazi.concurrent.samples.launcher....
Java开发工具包(JDK)是Java编程语言的核心组件,其中包含了运行和开发Java应用程序所需的库和工具。在 JDK 1.8 版本中,`rt.jar` 是一个非常重要的文件,它包含了Java标准版(Java SE)的运行时类库。这个库包含了...
良葛格————JavaJDK5.0学良葛格————JavaJDK5.0学习笔记PDF.rar习笔记PDF.rar良葛格良葛格————JavaJDK5.0学习笔记PDF.rar————JavaJDK5.0学习笔记PDF.rar良葛格————JavaJDK5.0学习笔记PDF.rar良...
Java Base64是一个用于处理Base64编码的库,它为Java开发者提供了便捷的方式来编码和解码Base64数据。Base64是一种在网络上传输二进制数据时常用的编码方式,因为HTTP、电子邮件等协议主要处理ASCII字符,而Base64...
合适研究底层研发员,但,一般程序员也必须掌握的要点 JDK研究系列--》util实用类util实用类(java.util part2)
这份"Java JDK 6学习笔记——ppt简体版"提供了关于这个关键版本的详细教程,适合初学者和有一定经验的开发者来深入理解Java编程。 首先,我们要了解Java JDK是什么。Java Development Kit,简称JDK,是Oracle公司...