java源码-List源码解析

Java中的List是一个接口,它定义了一组操作列表的方法。List接口的常见子类包括ArrayList、LinkedList和Vector等。

以下是Java中List接口及其常见方法的源码解析:

  1. List接口定义

```

public interface List<E> extends Collection<E> {

// 返回列表中元素的数量

int size();

// 返回列表是否为空

boolean isEmpty();

// 判断列表中是否包含指定元素

boolean contains(Object o);

// 返回列表中所有元素的迭代器

Iterator<E> iterator();

// 返回列表中所有元素的数组

Object[] toArray();

// 将列表中所有元素拷贝到指定数组中

<T> T[] toArray(T[] a);

// 添加指定元素到列表末尾

boolean add(E e);

// 删除列表中指定元素

boolean remove(Object o);

// 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素

boolean containsAll(Collection<?> c);

// 向列表中添加指定集合中的所有元素

boolean addAll(Collection<? extends E> c);

// 删除列表中与指定集合中元素相同的元素

boolean removeAll(Collection<?> c);

// 仅保留列表中与指定集合中元素相同的元素

boolean retainAll(Collection<?> c);

// 清空列表中所有元素

void clear();

// 获取列表中指定位置的元素

E get(int index);

// 用指定元素替换列表中指定位置的元素

E set(int index, E element);

// 在列表中指定位置插入指定元素

void add(int index, E element);

// 删除列表中指定位置的元素

E remove(int index);

// 获取列表中指定元素第一次出现的位置

int indexOf(Object o);

// 获取列表中指定元素最后一次出现的位置

int lastIndexOf(Object o);

// 返回一个列表的子列表

List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

// 返回一个列表的并行流

Stream<E> parallelStream();

}

```

  1. ArrayList类

ArrayList是一个基于数组实现的List类,它提供了调整大小、遍历和随机访问等常见操作。以下是ArrayList的常见方法:

```

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {

// 构造函数

public ArrayList(int initialCapacity);

public ArrayList();

public ArrayList(Collection<? extends E> c);

// 返回列表中元素的数量

public int size();

// 判断列表是否为空

public boolean isEmpty();

// 判断列表中是否包含指定元素

public boolean contains(Object o);

// 返回列表中所有元素的迭代器

public Iterator<E> iterator();

// 返回列表中所有元素的数组

public Object[] toArray();

// 将列表中所有元素拷贝到指定数组中

public <T> T[] toArray(T[] a);

// 添加指定元素到列表末尾

public boolean add(E e);

// 删除列表中指定元素

public boolean remove(Object o);

// 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素

public boolean containsAll(Collection<?> c);

// 向列表中添加指定集合中的所有元素

public boolean addAll(Collection<? extends E> c);

// 在列表末尾添加指定集合中的所有元素

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);

// 删除列表中指定集合中元素相同的元素

public boolean removeAll(Collection<?> c);

// 仅保留列表中与指定集合中元素相同的元素

public boolean retainAll(Collection<?> c);

// 清空列表中所有元素

public void clear();

// 获取列表中指定位置的元素

public E get(int index);

// 用指定元素替换列表中指定位置的元素

public E set(int index, E element);

// 在列表中指定位置插入指定元素

public void add(int index, E element);

// 删除列表中指定位置的元素

public E remove(int index);

// 获取列表中指定元素第一次出现的位置

public int indexOf(Object o);

// 获取列表中指定元素最后一次出现的位置

public int lastIndexOf(Object o);

// 返回一个列表的子列表

public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

// 返回一个列表的并行流

public Stream<E> parallelStream();

// 对列表进行排序

public void sort(Comparator<? super E> c);

}

```

  1. LinkedList类

LinkedList是一个基于双向链表实现的List类,它提供了添加、删除、检索以及与栈和队列相关的方法。以下是LinkedList的常见方法:

```

public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {

// 构造函数

public LinkedList();

public LinkedList(Collection<? extends E> c);

// 返回列表中元素的数量

public int size();

// 判断列表是否为空

public boolean isEmpty();

// 判断列表中是否包含指定元素

public boolean contains(Object o);

// 返回列表中所有元素的迭代器

public Iterator<E> iterator();

// 返回列表中所有元素的反向迭代器

public Iterator<E> descendingIterator();

// 在列表末尾添加指定元素

public boolean add(E e);

// 在列表头部添加指定元素

public void addFirst(E e);

// 在列表末尾添加指定元素

public void addLast(E e);

// 删除列表中指定元素

public boolean remove(Object o);

// 删除并返回列表头部的元素

public E remove();

// 删除并返回列表头部的元素

public E removeFirst();

// 删除并返回列表末尾的元素

public E removeLast();

// 获取列表头部元素

public E getFirst();

// 获取列表末尾元素

public E getLast();

// 替换列表中指定位置的元素

public E set(int index, E element);

// 在列表中指定位置插入指定元素

public void add(int index, E element);

// 获取列表中指定位置的元素

public E get(int index);

// 删除列表中指定位置的元素

public E remove(int index);

// 获取列表中指定元素第一次出现的位置

public int indexOf(Object o);

// 获取列表中指定元素最后一次出现的位置

public int lastIndexOf(Object o);

// 返回一个列表的子列表

public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

}

```

  1. Vector类

Vector是一个基于数组实现的List类,与ArrayList非常类似。不同之处在于Vector是线程安全的,支持同步操作。以下是Vector的常见方法:

```

public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {

// 构造函数

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement);

public Vector(int initialCapacity);

public Vector();

public Vector(Collection<? extends E> c);

// 返回列表中元素的数量

public int size();

// 判断列表是否为空

public boolean isEmpty();

// 判断列表中是否包含指定元素

public boolean contains(Object o);

// 返回列表中所有元素的迭代器

public Iterator<E> iterator();

// 返回列表中所有元素的数组

public Object[] toArray();

// 将列表中所有元素拷贝到指定数组中

public <T> T[] toArray(T[] a);

// 添加指定元素到列表末尾

public synchronized boolean add(E e);

// 删除列表中指定元素

public synchronized boolean remove(Object o);

// 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素

public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c);

// 向列表中添加指定集合中的所有元素

public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c);

// 在列表末尾添加指定集合中的所有元素

public boolean

上面的代码中,我们可以看到ArrayList类继承了AbstractList类,并实现了List、RandomAccess、Cloneable、Serializable接口。ArrayList内部使用一个Object数组elementData来存储元素,同时使用一个int类型的变量size来记录ArrayList的大小。

在ArrayList的构造函数中,我们可以看到有两种不同的构造方法。第一种是无参构造方法,它将elementData初始化为DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。第二种是有参构造方法,可以传入一个整型参数来指定ArrayList的容量,如果该参数小于等于0,则将elementData初始化为EMPTY_ELEMENTDATA;如果该参数大于0,则会初始化一个大小为initialCapacity的Object数组。

在ArrayList中添加元素的方法有两种:add和add(int index, E element)。add(E e)方法是最常用的添加元素的方法,它将元素添加到ArrayList的末尾。而add(int index, E element)方法则可以将元素添加到ArrayList的特定位置。

在ArrayList中获取元素的方法是get(int index)。在ArrayList中删除元素的方法是remove(int index)。而在ArrayList中修改元素的方法是set(int index, E element)。

在ArrayList中自动扩容的方法是ensureCapacityInternal(int minCapacity)和grow(int minCapacity)。其中,ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法是一个私有方法,它用来判断是否需要扩容,如果需要则调用grow(int minCapacity)方法进行扩容。grow(int minCapacity)方法会创建一个新的Object数组,并将原来的Object数组中的元素复制到新数组中,然后将新数组赋值给elementData变量。

以上是一个简单的ArrayList类的源码解析,可以帮助我们更好地理解List接口的实现和内部实现原理。

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