AbstractList源码解析

作者 : 开心源码 本文共6512个字,预计阅读时间需要17分钟 发布时间: 2022-05-12 共187人阅读


它实现了 List 的少量位置相关操作(比方 get,set,add,remove),是第一个实现随机访问方法的集合类,但不支持增加和替换

AbstractCollection笼统类中要求子类必需实现两个方法

  • iterator()
  • size()

    AbstractList 实现了 iterator()方法:

    但没有实现 size() 方法
    此外还提供了一个笼统方法 get()

    因而子类必需要实现 get(), size()

假如子类想要能够修改元素,还需要重写 add(), set(), remove() 方法,否则会报抛UnsupportedOperationException

1 实现的方法

1.1 默认不支持的 add(), set(),remove()




1.2 indexOf(Object) 获取指定对象 初次出现 的索引

  • L178 : 获取 ListIterator,此时游标位置为 0

    而后向后遍历
    每次调用 listIterator.next() 游标 都会后移一位,当 listIterator.next() == o 时(即找到我们需要的的元素),游标已经在 o 的后面,所以需要返回 游标的 previousIndex().

1.3 lastIndexOf(Object)

获取指定对象最后一次出现的位置

L203 : 获取 ListIterator,此时游标在最后一位
之后向前遍历

1.4 clear(), removeRange(int, int),

一律/范围 删除元素:

传入由子类实现的 size()
获取 ListIterator 来进行迭代删除

1.5 addAll

2 两种内部迭代器

与其余集合实现类不同,AbstractList 内部已经提供了 Iterator, ListIterator 迭代器的实现类,分别为 Itr, ListItr

2.1 Itr 源码分析

private class Itr implements Iterator<E> {    //游标    int cursor = 0;    //上一次迭代到的元素的位置,每次使用完就会置为 -1    int lastRet = -1;    //用来判断能否发生并发操作的标示,假如这两个值不一致,就会报错    int expectedModCount = modCount;    public boolean hasNext() {        return cursor != size();    }    public E next() {        //时刻检查能否有并发修改操作        checkForComodification();        try {            int i = cursor;            //调用 子类实现的 get() 方法获取元素            E next = get(i);            //有迭代操作后就会记录上次迭代的位置            lastRet = i;            cursor = i + 1;            return next;        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {            checkForComodification();            throw new NoSuchElementException();        }    }    public void remove() {        if (lastRet < 0)            throw new IllegalStateException();        checkForComodification();        try {            //调用需要子类实现的 remove()方法            AbstractList.this.remove(lastRet);            if (lastRet < cursor)                cursor--;            //删除后 上次迭代的记录就会置为 -1            lastRet = -1;            expectedModCount = modCount;        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {            throw new ConcurrentModificationException();        }    }    //检查能否有并发修改    final void checkForComodification() {        if (modCount != expectedModCount)            throw new ConcurrentModificationException();    }}

可以看到 Itr 只是简单实现了 Iterator 的 next, remove 方法

2.2 ListItr 源码分析

//ListItr 是 Itr 的加强版private class ListItr extends Itr implements ListIterator<E> {    //多了个指定游标位置的构造参数,怎样都不检查能否越界!    ListItr(int index) {        cursor = index;    }    //除了一开始都有前面元素    public boolean hasPrevious() {        return cursor != 0;    }    public E previous() {        checkForComodification();        try {            //获取游标前面一位元素            int i = cursor - 1;            E previous = get(i);            //为什么上次操作的位置是 游标当前位置呢?哦,看错了,游标也前移了            lastRet = cursor = i;            return previous;        } catch (IndexOutOfBoundsException e) {            checkForComodification();            throw new NoSuchElementException();        }    }    //下一个元素的位置就是当前游标所在位置    public int nextIndex() {        return cursor;    }    public int previousIndex() {        return cursor-1;    }    public void set(E e) {        if (lastRet < 0)            throw new IllegalStateException();        checkForComodification();        try {            //子类得检查 lasRet 能否为 -1            AbstractList.this.set(lastRet, e);            expectedModCount = modCount;        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {            throw new ConcurrentModificationException();        }    }    public void add(E e) {        checkForComodification();        try {            int i = cursor;            AbstractList.this.add(i, e);            //又置为 -1 了            lastRet = -1;            cursor = i + 1;            expectedModCount = modCount;        } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {            throw new ConcurrentModificationException();        }    }}

在 Itr 基础上多了 向前 和 set 操作

3 两种内部类

在 subList 方法中我们发现在切分 子序列时会分为两类,RandomAccess or not

3.1 RandomAccess


一个空接口,用来标识某个类能否支持 随机访问
一个支持随机访问的类显著可以使用更加高效的算法

  • List 中支持随机访问最佳的例子就是ArrayList, 它的数据结构使得 get(), set(), add()等方法的时间复杂度都是 O(1)
  • 反例就是 LinkedList, 链表结构使得它不支持随机访问,只能顺序访问,因而在少量操作上性能略逊一筹

通常在操作一个 List 对象时,通常会判断能否支持 随机访问,也就是能否为 RandomAccess 的实例,从而使用不同的算法

比方遍历,实现了 RandomAccess 的集合使用 get():

for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)          list.get(i);

比用迭代器更快

  for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )      i.next();

实现了 RandomAccess 接口的类有:
ArrayList, AttributeList, CopyOnWriteArrayList, Vector, Stack 等。

3 SubList 源码分析

// AbstractList 的子类,表示父 List 的一部分class SubList<E> extends AbstractList<E> {    private final AbstractList<E> l;    private final int offset;    private int size;//构造参数://list :父 List//fromIndex : 从父 List 中开始的位置//toIndex : 在父 List 中哪里结束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;    offset = fromIndex;    size = toIndex - fromIndex;    //和父类使用同一个 modCount    this.modCount = l.modCount;}//使用父类的 set()public E set(int index, E element) {    rangeCheck(index);    checkForComodification();    return l.set(index+offset, element);}//使用父类的 get()public E get(int index) {    rangeCheck(index);    checkForComodification();    return l.get(index+offset);}//子 List 的大小public int size() {    checkForComodification();    return size;}public void add(int index, E element) {    rangeCheckForAdd(index);    checkForComodification();    //根据子 List 开始的位置,加上偏移量,直接在父 List 上进行增加    l.add(index+offset, element);    this.modCount = l.modCount;    size++;}public E remove(int index) {    rangeCheck(index);    checkForComodification();    //根据子 List 开始的位置,加上偏移量,直接在父 List 上进行删除    E result = l.remove(index+offset);    this.modCount = l.modCount;    size--;    return result;}protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {    checkForComodification();    //调用父类的 局部删除    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();    //还是使用的父类 addAll()    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);    //创立一个 匿名内部 ListIterator,指向的还是 父类的 listIterator    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++;        }    };}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();}}

总结

SubList 就是啃老族,尽管自立门户,等到要干活时,使用的都是父类的方法,父类的数据。
所以可以通过它来间接操作父 List

4 RandomAccessSubList 源码:

  • RandomAccessSubList 只不过是在 SubList 之外加了个 RandomAccess 的标识,表明他可以支持随机访问而已

AbstractList 作为 List 家族的中坚力量

  • 既实现了 List 的期望
  • 也继承了 AbstractCollection 的传统
  • 还创立了内部的迭代器 Itr, ListItr
  • 还有两个内部子类 SubList 和 RandomAccessSublist;

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