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JAVA集合之ArrayList原始碼決議

2020-12-08 10:20:23 軟體設計

JAVA集合之ArrayList原始碼決議

本人想寫博客很久了,這是我的第一篇博客,之后我也會陸陸續續的把JAVA的集合篇補全,廢話不多說,讓我們開始曹飛ArrayList(1.8JDK)

繼承關系JAVA集合的繼承關系

在上圖我們可以看到ArrayList的繼承關系和優缺點

  1. 排序有序,可重復
  2. 底層使用陣列
  3. 讀取速度快,增刪速度慢
  4. 執行緒不安全
  5. 按1.5倍擴容
    接下來,我將從原始碼層分析為何ArrayList具有此種特性,

原始碼決議

簡介和繼承關系

我們看原始碼,一定要先看它的注釋

/**
 * Resizable-array implementation of the <tt>List</tt> interface.  Implements
 * all optional list operations, and permits all elements, including
 * <tt>null</tt>.  In addition to implementing the <tt>List</tt> interface,
 * this class provides methods to manipulate the size of the array that is
 * used internally to store the list.  (This class is roughly equivalent to
 * <tt>Vector</tt>, except that it is unsynchronized.)
 *
 * <p>The <tt>size</tt>, <tt>isEmpty</tt>, <tt>get</tt>, <tt>set</tt>,
 * <tt>iterator</tt>, and <tt>listIterator</tt> operations run in constant
 * time.  The <tt>add</tt> operation runs in <i>amortized constant time</i>,
 * that is, adding n elements requires O(n) time.  All of the other operations
 * run in linear time (roughly speaking).  The constant factor is low compared
 * to that for the <tt>LinkedList</tt> implementation.
 *
 * <p>Each <tt>ArrayList</tt> instance has a <i>capacity</i>.  The capacity is
 * the size of the array used to store the elements in the list.  It is always
 * at least as large as the list size.  As elements are added to an ArrayList,
 * its capacity grows automatically.  The details of the growth policy are not
 * specified beyond the fact that adding an element has constant amortized
 * time cost.
 *
 * <p>An application can increase the capacity of an <tt>ArrayList</tt> instance
 * before adding a large number of elements using the <tt>ensureCapacity</tt>
 * operation.  This may reduce the amount of incremental reallocation.
 *
 * <p><strong>Note that this implementation is not synchronized.</strong>
 * If multiple threads access an <tt>ArrayList</tt> instance concurrently,
 * and at least one of the threads modifies the list structurally, it
 * <i>must</i> be synchronized externally.  (A structural modification is
 * any operation that adds or deletes one or more elements, or explicitly
 * resizes the backing array; merely setting the value of an element is not
 * a structural modification.)  This is typically accomplished by
 * synchronizing on some object that naturally encapsulates the list.
 *
 * If no such object exists, the list should be "wrapped" using the
 * {@link Collections#synchronizedList Collections.synchronizedList}
 * method.  This is best done at creation time, to prevent accidental
 * unsynchronized access to the list:<pre>
 *   List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));</pre>
 *
 * <p><a name="fail-fast">
 * The iterators returned by this class's {@link #iterator() iterator} and
 * {@link #listIterator(int) listIterator} methods are <em>fail-fast</em>:</a>
 * if the list is structurally modified at any time after the iterator is
 * created, in any way except through the iterator's own
 * {@link ListIterator#remove() remove} or
 * {@link ListIterator#add(Object) add} methods, the iterator will throw a
 * {@link ConcurrentModificationException}.  Thus, in the face of
 * concurrent modification, the iterator fails quickly and cleanly, rather
 * than risking arbitrary, non-deterministic behavior at an undetermined
 * time in the future.
 *
 * <p>Note that the fail-fast behavior of an iterator cannot be guaranteed
 * as it is, generally speaking, impossible to make any hard guarantees in the
 * presence of unsynchronized concurrent modification.  Fail-fast iterators
 * throw {@code ConcurrentModificationException} on a best-effort basis.
 * Therefore, it would be wrong to write a program that depended on this
 * exception for its correctness:  <i>the fail-fast behavior of iterators
 * should be used only to detect bugs.</i>
 *
 */

全是英文不用怕,打開翻譯軟體翻譯一下

/ * *
* 串列介面的可調整陣列實作,實作了
*所有可選串列操作,并允許所有元素,包括
* 空,除了實作串列介面外,
這個類提供了操作陣列大小的方法
*用于內部存盤串列,這個類大致相當于
* Vector,但不同步
* 
*size,isEmpty,get,set,
* iterator,和listIterator操作在常量中運行
*時間,add操作運行于攤銷常數時間,
即添加n個元素需要O(n)時間,所有其他的操作
以線性時間運行(粗略地說),常數因子比較低
*為LinkedList實作,
*
* 每個ArrayList實體有一個容量,的能力是
*用于存盤串列中元素的陣列的大小,它總是
*至少和串列大小一樣大,當元素被添加到ArrayList時,
它的容量會自動增長,而增長政策的細節則沒有
*除了增加一個元素具有常數平攤的事實之外
*時間成本,
*
一個應用程式可以增加ArrayList實體的容量
*在使用ensureCapacity添加大量元素之前
*操作,這可能會減少增量重新分配的數量,
*
* 注意此實作沒有同步
*如果多個執行緒并發訪問ArrayList實體,
*和至少一個執行緒修改串列的結構,它
* 必須外部同步,結構的改變是
*任何添加或洗掉一個或多個元素的操作,或顯式地
*調整支持陣列的大小;僅僅設定元素的值是不行的
結構修改,)這通常由
*同步一些物件,自然封裝了串列,
*
*如果沒有這樣的物件存在,則串列應該使用
* {@link Collections#synchronizedList Collections.synchronizedList}
*方法,這最好在創建時完成,以防止意外
*對串列的非同步訪問
*
* < p > < name = "快速失敗”>
*這個類的{@link #iterator() iterator}和回傳的迭代器
* {@link #listIterator(int) listIterator}方法為<em>fail-fast</em>:</a>
*如果串列在迭代器被修改后的任何時候被修改
*以任何方式創建,除了通過迭代器自己
* {@link ListIterator#remove() remove}* {@link ListIterator#add(Object) add}方法,迭代器將拋出一個
* {@link ConcurrentModificationException},因此,在面對
*并發修改時,迭代器會快速而干凈地失敗
*而不是冒險在一個不確定的情況下做出任意的、不確定的行為
*未來的時間,
*
*注意,不能保證迭代器的快速失敗行為
一般來說,要在合同中作出任何硬性保證是不可能的
*存在不同步的并發修改,快速失敗迭代器
*盡最大努力拋出{@code ConcurrentModificationException}
因此,依賴于此來撰寫程式是錯誤的
*對其正確性的例外:<i>迭代器的快速失敗行為
*只用于檢測bug,</i>
*/

通過翻譯,我們大致了解了ArrayList的各種特點,下面來看原始碼
在這里插入圖片描述
ArrayList繼承AbstractList抽象類,實作了List介面,RandomAccess介面,Cloneable介面,實作了序列化
在這里插入圖片描述
為什么AbstractList實作了List介面后,我們的ArrayList還要去實作LIst介面呢?因為AbstractList是一個抽象類,它并沒有全部實作List的方法,這一點我們在ArrayList的方法里也可以看出來
在這里插入圖片描述
我們可以看到ArrayList不僅重寫了AbstractList的方法,也實作了List介面的方法,

ArrayList實作Cloneable介面為了可以通過克隆的方法創建物件,ArrayList實作RandomAccess介面表示ArrayList實作了快速隨機訪問

/**
 * Marker interface used by <tt>List</tt> implementations to indicate that
 * they support fast (generally constant time) random access. 
 * */
public interface RandomAccess {
}
RandomAccess介面只是為了標識,實作這個類的實作類都支持fast random access. (快速隨機訪問)

看完繼承關系,我們接下來看內部的變數

內部變數

/**
     * Default initial capacity.
     */
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;默認初始容量
    /**
     * Shared empty array instance used for empty instances.
     */
    private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};用于空實體的共享空陣列實體,
    /**
     * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We
     * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when
     * first element is added.
     */
     用于默認大小的空實體的共享空陣列實體,我們將其與EMPTY_ELEMENTDATA區分開來,以便知道添加第一個元素時需要膨脹多少,
    private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
    /**
     * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
     * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
     * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
     * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
     */
     存盤ArrayList元素的陣列緩沖區,
	ArrayList的容量是這個陣列緩沖區的長度,任何
	空的ArrayList 當 elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA時
	將在添加第一個元素時擴展為DEFAULT_CAPACITY>>10transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access
    非私有簡化嵌套類訪問,不會被序列化
    
    private int size;大小
	

構造方法

public ArrayList(int initialCapacity) {
        if (initialCapacity > 0) {
            this.elementData = new Object[initialCapacity];
        } else if (initialCapacity == 0) {
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        } else {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
                                               initialCapacity);
        }
    }
public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        if ((size = elementData.length) != 0) {
            // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
            if (elementData.getClass() != Object[].class)
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
        } else {
            // replace with empty array.
            this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
        }
    }    

ArrayList三個建構式,可傳入數值和集合,

添加方法

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }
public void add(int index, E element) {
        rangeCheckForAdd(index);

        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount
        System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);

        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }

ArrayList的添加方法默認是在末尾進行添加,當指定位置添加時,會呼叫rangeCheckForAdd進行越界檢查,當指定的下標大于ArrayList的大小或小于0時,拋出下標越界例外
在這里插入圖片描述
檢查下標合法之后,ArrayList呼叫ensureCapacityInternal方法來確保內部容量,簡單點說就是擴容,
在這里插入圖片描述
內部通過calculateCapacity計算實際擴容大小,ifArrayList為空時,取默認擴容因子(10)和傳入引數(size+添加元素大小)進行比較,取最大值進行擴容,else取傳入引數,
在這里插入圖片描述
繼續進行判斷,進入實際擴容代碼前,再次判斷是否進行擴容,阻止添加空元素進行擴容的情況
在這里插入圖片描述
終于進入實際擴容代碼了,默認進行1.5倍的擴容,然后跟傳入引數進行比較,取最大值,當擴容大小>Integer.MAX_VALUE - 8,取Integer.MAX_VALUE:2^31-1,所以,ArrayList的最大值就是 Integer.MAX_VALUE
在這里插入圖片描述
通過新建一個陣列的方法來進行擴容,
在這里插入圖片描述

洗掉方法

重點來了各位,ArrayList最困擾我的一部分就在這里,大家聽我細細分說,

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);
        elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

        return oldValue;
    }
public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (elementData[index] == null) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        } else {
            for (int index = 0; index < size; index++)
                if (o.equals(elementData[index])) {
                    fastRemove(index);
                    return true;
                }
        }
        return false;
    }
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, false);
    }
public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        // figure out which elements are to be removed
        // any exception thrown from the filter predicate at this stage
        // will leave the collection unmodified
        int removeCount = 0;
        final BitSet removeSet = new BitSet(size);
        final int expectedModCount = modCount;
        final int size = this.size;
        for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) {
            @SuppressWarnings("unchecked")
            final E element = (E) elementData[i];
            if (filter.test(element)) {
                removeSet.set(i);
                removeCount++;
            }
        }
        if (modCount != expectedModCount) {
            throw new ConcurrentModificationException();
        }

        // shift surviving elements left over the spaces left by removed elements
        final boolean anyToRemove = removeCount > 0;
        if (anyToRemove) {
            final int newSize = size - removeCount;
            for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) {
                i = removeSet.nextClearBit(i);
                elementData[j] = elementData[i];
            }
            for (int k=newSize; k < size; k++) {
                elementData[k] = null;  // Let gc do its work
            }
            this.size = newSize;
            if (modCount != expectedModCount) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            modCount++;
        }

        return anyToRemove;
    }
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
        modCount++;
        int numMoved = size - toIndex;
        System.arraycopy(elementData, toIndex, elementData, fromIndex,
                         numMoved);

        // clear to let GC do its work
        int newSize = size - (toIndex-fromIndex);
        for (int i = newSize; i < size; i++) {
            elementData[i] = null;
        }
        size = newSize;
    }

remove(int index)方法里,通過下標進行洗掉,首先通過rangeCheck檢查下標是否越界,之后取出老資料回傳,然后算出需要移動的步數,通過System.arraycopy方法進行復制,此方法不會使陣列的大小縮減,舉個簡單的例子

 Object arr[]={1,2,3,4,5};
 
 System.arraycopy(arr,4,arr,3,1);
 第一個引數:原始的陣列 第二個引數:原始陣列開始復制的下標 
 第三個引數:接收的陣列 第四個引數:接收的陣列從哪個下標開始復制 
 第五個引數:復制的長度
 復制之后的結果:{1,2,3,5,5},陣列的長度還是5
 

我們本來的目的是進行洗掉,通過復制并沒有使陣列長度縮減,還多了一位我們不需要的資料,ArrayList接下來做了一個很騷的操作,我愿稱之為騷王
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work手動加粗!!!!
這句話到底有什么用,它首先把ArrayList的size進行自減,這沒啥好說的,size表示ArrayList的大小,但這只是個標識位,跟實際資料elementData[]陣列的長度并沒有直接的關系,加下來它將elementData[size-1]的資料置為了null,最后一位置為了null,但這同樣沒啥卵用,因為ArrayList是可以存null的,那為什么就算移除了呢,我百思不得其解,我嘗試著寫了一個案例

List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("1");
        list.add("2");
        list.add("3");
        list.add("4");
        list.add("5");
        list.remove(3);
        System.out.println(list);
 輸出結果:[1, 2, 3, 5]   

首先查看ArrayList的toString方法,并沒有找到,在它的父類AbstractCollection中重寫了toString方法

public String toString() {
        Iterator<E> it = iterator();
        if (! it.hasNext())
            return "[]";

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append('[');
        for (;;) {
            E e = it.next();
            sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
            if (! it.hasNext())
                return sb.append(']').toString();
            sb.append(',').append(' ');
        }
    }

通過迭代器進行遍歷,拼接字串,看起來也沒有什么問題,我們繼續進入it.hasNext()方法

public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

真相大白!它根本不會去查找置為null的那個陣列元素,因為size已經-1了
回過頭來再來看,ArrayList初始陣列就是長度為10的陣列,但size卻是0就很好理解了,ArrayList遍歷是根據size來遍歷的,從來不是內部陣列的真實大小!

其他方法

洗掉集合中所有元素
public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, false);
    }
保留集合中所有元素
public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        return batchRemove(c, true);
    }
具體洗掉方法
private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
        final Object[] elementData = this.elementData;
        int r = 0, w = 0;
        boolean modified = false;
        try {
            for (; r < size; r++)
                if (c.contains(elementData[r]) == complement)
                    elementData[w++] = elementData[r];
        } finally {
            // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
            // even if c.contains() throws.
            if (r != size) {
                System.arraycopy(elementData, r,
                                 elementData, w,
                                 size - r);
                w += size - r;
            }
            if (w != size) {
                // clear to let GC do its work
                for (int i = w; i < size; i++)
                    elementData[i] = null;
                modCount += size - w;
                size = w;
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

batchRemove這個方法十分的精妙,閱讀起來也不怎么好理解,

    private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) {
    final Object[] elementData = this.elementData;
    //首先初始化兩個坐標都為0
    int r = 0, w = 0;
    boolean modified = false;
    try {
        for (; r < size; r++)//r自增
            if (c.contains(elementData[r]) == complement)//洗掉方法complement為false
                elementData[w++] = elementData[r];
                在進行洗掉時,c.contains(elementData[r]) 為fasle,兩者不同,
                w會保持和r一起自增,
                而當匹配到相同元素時,if失效,w會比r小,
                下次再匹配不到時,w,r不同,將進行替換,
                而w正是上一次的r,實作了相同值匹配后的洗掉效果,
    } finally {
        // Preserve behavioral compatibility with AbstractCollection,
        // even if c.contains() throws.
        if (r != size) {
            System.arraycopy(elementData, r,
                             elementData, w,
                             size - r);
            w += size - r;
        }
        if (w != size) {
            // clear to let GC do its work
            for (int i = w; i < size; i++)
                elementData[i] = null;
            modCount += size - w;
            size = w;
            modified = true;
            w小于size的原因就是if失效,就是匹配到了資料,
            所以說w比size少多少,就能體現出洗掉了多少個資料,
            w以后的資料就是廢資料,直接置為null,再將size修改,remove的操作就完成了
        }
    }
    return modified;
}

更直白的解釋請參考 ArrayList 里的 removeAll() 及 batchRemove() 方法【可能讓你感受到jdk之美的文章】.

內部類

Array List有三個內部類,分別為Itr,ListItr,SubList,ArrayListSpliterator 前兩個為迭代器,SubList為Array List的部分截取,ArrayListSpliterator 是一個可以分割的迭代器,可以將Spilterator實體分割成多個小的Spilterator實體,

private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

        Itr() {}

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

        public void remove() {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

            try {
                ArrayList.this.remove(lastRet);
                cursor = lastRet;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }

        @Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
            Objects.requireNonNull(consumer);
            final int size = ArrayList.this.size;
            int i = cursor;
            if (i >= size) {
                return;
            }
            final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
            while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                consumer.accept((E) elementData[i++]);
            }
            // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
            cursor = i;
            lastRet = i - 1;
            checkForComodification();
        }

        final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
    }

Itr為一個標準的Iterator實作類,實作了Next()向前遍歷,

private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {
        ListItr(int index) {
            super();
            cursor = index;
        }

        public boolean hasPrevious() {
            return cursor != 0;
        }

        public int nextIndex() {
            return cursor;
        }

        public int previousIndex() {
            return cursor - 1;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E previous() {
            checkForComodification();
            int i = cursor - 1;
            if (i < 0)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

        public void set(E e) {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

            try {
                ArrayList.this.set(lastRet, e);
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }

        public void add(E e) {
            checkForComodification();

            try {
                int i = cursor;
                ArrayList.this.add(i, e);
                cursor = i + 1;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
    }

ListItr則是ListIterator的實作類,包括向前,向后遍歷,添加,修改方法,

private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {
        private final AbstractList<E> parent;
        private final int parentOffset;
        private final int offset;
        int size;

        SubList(AbstractList<E> parent,
                int offset, int fromIndex, int toIndex) {
            this.parent = parent;
            this.parentOffset = fromIndex;
            this.offset = offset + fromIndex;
            this.size = toIndex - fromIndex;
            this.modCount = ArrayList.this.modCount;
        }

        public E set(int index, E e) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            E oldValue = ArrayList.this.elementData(offset + index);
            ArrayList.this.elementData[offset + index] = e;
            return oldValue;
        }

        public E get(int index) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            return ArrayList.this.elementData(offset + index);
        }

        public int size() {
            checkForComodification();
            return this.size;
        }

        public void add(int index, E e) {
            rangeCheckForAdd(index);
            checkForComodification();
            parent.add(parentOffset + index, e);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size++;
        }

        public E remove(int index) {
            rangeCheck(index);
            checkForComodification();
            E result = parent.remove(parentOffset + index);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size--;
            return result;
        }

        protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
            checkForComodification();
            parent.removeRange(parentOffset + fromIndex,
                               parentOffset + toIndex);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size -= toIndex - fromIndex;
        }

        public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
            return addAll(this.size, c);
        }

        public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
            rangeCheckForAdd(index);
            int cSize = c.size();
            if (cSize==0)
                return false;

            checkForComodification();
            parent.addAll(parentOffset + index, c);
            this.modCount = parent.modCount;
            this.size += cSize;
            return true;
        }

        public Iterator<E> iterator() {
            return listIterator();
        }

        public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
            checkForComodification();
            rangeCheckForAdd(index);
            final int offset = this.offset;

            return new ListIterator<E>() {
                int cursor = index;
                int lastRet = -1;
                int expectedModCount = ArrayList.this.modCount;

                public boolean hasNext() {
                    return cursor != SubList.this.size;
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public E next() {
                    checkForComodification();
                    int i = cursor;
                    if (i >= SubList.this.size)
                        throw new NoSuchElementException();
                    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    cursor = i + 1;
                    return (E) elementData[offset + (lastRet = i)];
                }

                public boolean hasPrevious() {
                    return cursor != 0;
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public E previous() {
                    checkForComodification();
                    int i = cursor - 1;
                    if (i < 0)
                        throw new NoSuchElementException();
                    Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    cursor = i;
                    return (E) elementData[offset + (lastRet = i)];
                }

                @SuppressWarnings("unchecked")
                public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
                    Objects.requireNonNull(consumer);
                    final int size = SubList.this.size;
                    int i = cursor;
                    if (i >= size) {
                        return;
                    }
                    final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
                    if (offset + i >= elementData.length) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                    while (i != size && modCount == expectedModCount) {
                        consumer.accept((E) elementData[offset + (i++)]);
                    }
                    // update once at end of iteration to reduce heap write traffic
                    lastRet = cursor = i;
                    checkForComodification();
                }

                public int nextIndex() {
                    return cursor;
                }

                public int previousIndex() {
                    return cursor - 1;
                }

                public void remove() {
                    if (lastRet < 0)
                        throw new IllegalStateException();
                    checkForComodification();

                    try {
                        SubList.this.remove(lastRet);
                        cursor = lastRet;
                        lastRet = -1;
                        expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                public void set(E e) {
                    if (lastRet < 0)
                        throw new IllegalStateException();
                    checkForComodification();

                    try {
                        ArrayList.this.set(offset + lastRet, e);
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                public void add(E e) {
                    checkForComodification();

                    try {
                        int i = cursor;
                        SubList.this.add(i, e);
                        cursor = i + 1;
                        lastRet = -1;
                        expectedModCount = ArrayList.this.modCount;
                    } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                        throw new ConcurrentModificationException();
                    }
                }

                final void checkForComodification() {
                    if (expectedModCount != ArrayList.this.modCount)
                        throw new ConcurrentModificationException();
                }
            };
        }

        public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
            subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
            return new SubList(this, offset, fromIndex, toIndex);
        }

        private void rangeCheck(int index) {
            if (index < 0 || index >= this.size)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }

        private void rangeCheckForAdd(int index) {
            if (index < 0 || index > this.size)
                throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
        }

        private String outOfBoundsMsg(int index) {
            return "Index: "+index+", Size: "+this.size;
        }

        private void checkForComodification() {
            if (ArrayList.this.modCount != this.modCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }

        public Spliterator<E> spliterator() {
            checkForComodification();
            return new ArrayListSpliterator<E>(ArrayList.this, offset,
                                               offset + this.size, this.modCount);
        }
    }

SubList是回傳ArrayList的一部分,我們看到SubList的建構式中,資料是直接指向傳入的List的,也就是說,改變SubList也會改變原List的內部資料,

private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {
        private final AbstractList<E> parent;
        private final int parentOffset;
        private final int offset;
        int size;

        SubList(AbstractList<E> parent,
                int offset, int fromIndex, int toIndex) {
            this.parent = parent;
            this.parentOffset = fromIndex;
            this.offset = offset + fromIndex;
            this.size = toIndex - fromIndex;
            this.modCount = ArrayList.this.modCount;
        }
   }

它的get,set,add,remove全部呼叫的傳入List的方法,將它當作視圖或者放大鏡更好理解,它只是用來減少傳入List暴露在外面的資料使用,可以查看,但不要將它當成獨立的一個新List來使用!!!

spliterator的內容我就不說了推薦一下這篇文章,講的很詳細

ArrayList原始碼分析(下)——Java8中新增的Spliterator的分析

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/231473.html

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    uj5u.com 2020-09-10 05:35:54 more
  • 6.1邏輯運算子

    邏輯運算子 1. && 短路與 運算式1 && 運算式2 01.運算式1為true并且運算式2也為true 整體回傳為true 02.運算式1為false,將不會執行運算式2 整體回傳為false 03.只要有一個運算式為false 整體回傳為false 2. || 短路或 運算式1 || 運算式2 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:35:56 more
  • BUAAOO 第四單元 & 課程總結

    1. 第四單元:StarUml檔案決議 本單元采用了圖模型決議UML。 UML檔案可以抽象為圖、子圖、邊的邏輯結構。 在實作中,圖的節點包括類、介面、屬性,子圖包括狀態圖、順序圖等。 采用了三次遍歷UML元素的方法建圖,第一遍遍歷建點,第二、三次遍歷設定屬性、連邊,實作圖物件的初始化。這里借鑒了一些 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:06 more
  • 談談我對C# 多型的理解

    面向物件三要素:封裝、繼承、多型。 封裝和繼承,這兩個比較好理解,但要理解多型的話,可就稍微有點難度了。今天,我們就來講講多型的理解。 我們應該經常會看到面試題目:請談談對多型的理解。 其實呢,多型非常簡單,就一句話:呼叫同一種方法產生了不同的結果。 具體實作方式有三種。 一、多載 多載很簡單。 p ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:09 more
  • Python 資料驅動工具:DDT

    背景 python 的unittest 沒有自帶資料驅動功能。 所以如果使用unittest,同時又想使用資料驅動,那么就可以使用DDT來完成。 DDT是 “Data-Driven Tests”的縮寫。 資料:http://ddt.readthedocs.io/en/latest/ 使用方法 dd. ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:13 more
  • Python里面的xlrd模塊詳解

    那我就一下面積個問題對xlrd模塊進行學習一下: 1.什么是xlrd模塊? 2.為什么使用xlrd模塊? 3.怎樣使用xlrd模塊? 1.什么是xlrd模塊? ?python操作excel主要用到xlrd和xlwt這兩個庫,即xlrd是讀excel,xlwt是寫excel的庫。 今天就先來說一下xl ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:28 more
  • 當我們創建HashMap時,底層到底做了什么?

    jdk1.7中的底層實作程序(底層基于陣列+鏈表) 在我們new HashMap()時,底層創建了默認長度為16的一維陣列Entry[ ] table。當我們呼叫map.put(key1,value1)方法向HashMap里添加資料的時候: 首先,呼叫key1所在類的hashCode()計算key1 ......

    uj5u.com 2020-09-10 05:36:38 more
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    * 中介者模式是一種行為型設計模式,它可以用來減少類之間的直接依賴關系,
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  • 05單件模式

    #經典的單件模式 public class Singleton { private static Singleton uniqueInstance; //一個靜態變數持有Singleton類的唯一實體。 // 其他有用的實體變數寫在這里 //構造器宣告為私有,只有Singleton可以實體化這個類! ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:51 more
  • 【架構與設計】常見微服務分層架構的區別和落地實踐

    軟體工程的方方面面都遵循一個最基本的道理:沒有銀彈,架構分層模型更是如此,每一種都有各自優缺點,所以請根據不同的業務場景,并遵循簡單、可演進這兩個重要的架構原則選擇合適的架構分層模型即可。 ......

    uj5u.com 2023-04-19 08:42:41 more