集合3-AbstractCollection源碼分析

Abstract類實現(xiàn)了接口的大部分方法,除了Iterator以及size方法,抽象實現(xiàn)類實現(xiàn)了接口的默認實現(xiàn),方便了子類的實現(xiàn),接口的適配器模式

AbstractCollection

public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E>

public Object[] toArray():創(chuàng)建size大小的Object數(shù)組,通過迭代器遍歷數(shù)組大小范圍的集合元素將其元素引用復(fù)制到數(shù)組當中,判斷集合的元素是否大于小于等于預(yù)期大小(size的大小)分不同的處理情況來處理。
public <T> T[] toArray(T[] a):如果參數(shù)數(shù)組的大小size,則用反射創(chuàng)建一個T類型的數(shù)組,否則就是用這個數(shù)組的引用,還是通過迭代器遍歷數(shù)組范圍的集合元素將其元素引用復(fù)制到數(shù)組當中,判斷集合的元素是否大于小于等于預(yù)期大小(size的大小)分不同的處理情況來處理。

// (1) 如果參數(shù)數(shù)組長度大于等于集合的長度,則將當前集合的元素復(fù)制到參數(shù)數(shù)組當中
// (2) 如果參數(shù)數(shù)組的長度小于集合的長度,則通過數(shù)組的反射創(chuàng)建T類型的新數(shù)組來容納集合元素

 public <T> T[] toArray(T[] a) {
        // Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elements
        int size = size();
        T[] r = a.length >= size ? a :
                  (T[])java.lang.reflect.Array
                  .newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);
        Iterator<E> it = iterator();

        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) { // fewer elements than expected 在數(shù)組長度范圍內(nèi)出現(xiàn)沒有下一個元素的情況,說明集合大小小于數(shù)組的長度
                if (a == r) { //如果a 和 r 所引用的數(shù)組相同,則將剩下的數(shù)組元素都賦值為null,作為集合元素的結(jié)束標志
                    r[i] = null; // null-terminate
                } else if (a.length < i) {//如果參數(shù)數(shù)組的長度小于集合的長度,也就是r是通過反射新創(chuàng)建的數(shù)組,則通過Arrays.copyOf方法截短返回
                    return Arrays.copyOf(r, i);
                } else {//r是通過反射新創(chuàng)建的數(shù)組,但是參數(shù)數(shù)組長度大于集合長度,
                          //即a的長度大于新創(chuàng)建的r數(shù)組的長度(這在單線程情況下不可能發(fā)生,但是在
                          //并發(fā)情況下參數(shù)數(shù)組的長度可能發(fā)生變化),則將r數(shù)組復(fù)制到a數(shù)組當中,并
                          //將參數(shù)數(shù)組多的元素設(shè)置為null
                    System.arraycopy(r, 0, a, 0, i);//將創(chuàng)建的r數(shù)組所有元素復(fù)制到a數(shù)組當中
                    if (a.length > i) {
                        a[i] = null;
                    }
                }
                return a;
            }
            r[i] = (T)it.next(); //類型轉(zhuǎn)換,可能會拋出ClassCastException異常
        }
        // more elements than expected
        // 如果集合長度大于數(shù)組的長度則拓展數(shù)組r,否則(集合長度正好等于數(shù)組的長度)直接返回數(shù)組r
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }

private static <T> T[] finishToArray(T[] r, Iterator<?> it) 數(shù)組擴容的私有實現(xiàn)方法

 /**
     *  (1)對數(shù)組進行擴容:即創(chuàng)建一個更長的數(shù)組,然后將原數(shù)組的內(nèi)容復(fù)制到新數(shù)組中
     *  (2)擴容大?。篶ap + cap/2 +1
     *  (3)擴容前需要先判斷是否數(shù)組長度是否溢出
     */
    private static <T> T[] finishToArray(T[] r, Iterator<?> it) {
        int i = r.length;//記錄數(shù)組有效長度
        while (it.hasNext()) {
            int cap = r.length;//數(shù)組最大可用容量
            if (i == cap) {//當數(shù)組有效長度和數(shù)組最大可用容量相等時,再次擴容
                int newCap = cap + (cap >> 1) + 1; //擴容為 cap + cap/2 +1
                // overflow-conscious code
                if (newCap - MAX_ARRAY_SIZE > 0)//新擴大的容量發(fā)生溢出
                    newCap = hugeCapacity(cap + 1);
                //Arrays.copyOf方法內(nèi)部創(chuàng)建了一個新的長度為newCap數(shù)組,
                //并將元素復(fù)制到這個新的數(shù)組當中,底層調(diào)用的是System.arraycopy native方法
                r = Arrays.copyOf(r, newCap);
            }
            r[i++] = (T)it.next();//數(shù)組有效長度自增,并復(fù)制引用
        }
        // trim if overallocated 截短數(shù)組長度到有效長度
        return (i == r.length) ? r : Arrays.copyOf(r, i);
    }

  /**
     * 判斷數(shù)組容量是否溢出,最大為整型數(shù)據(jù)的最大值
     */
    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow 超出整型的最大值則數(shù)值溢出為負值
            throw new OutOfMemoryError
                ("Required array size too large");
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) //如果大于最大容量則返回整數(shù)的最大值,否則返回集合的最大容量。
            Integer.MAX_VALUE :
            MAX_ARRAY_SIZE;
    }

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

數(shù)組的最大可分配大小為整數(shù)的最大值,但是有些虛擬機會保留幾個字節(jié)大小的空間存儲頭部,所以為了保險起見最大可分配的數(shù)組大小為整數(shù)最大值-8,否則會拋出內(nèi)存溢出錯誤

 /**
     * The maximum size of array to allocate.
     * Some VMs reserve some header words in an array.
     * Attempts to allocate larger arrays may result in
     * OutOfMemoryError: Requested array size exceeds VM limit
     */
    private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;

public boolean contains(Object o) **
** public boolean remove(Object o)

都是通過迭代器進行遍歷集合元素,對參數(shù)為null單獨處理,如果下一個元素的值為null執(zhí)行相對應(yīng)的操作(集合允許null元素)

批量操作是通過對參數(shù)集合進行遍歷,并執(zhí)行相關(guān)的操作

public boolean containsAll(Collection<?> c)、public boolean addAll(Collection<? extends E> c)、public boolean removeAll(Collection<?> c)、public boolean retainAll(Collection<?> c)
初始化一個modified標志,對于批量操作只要有一個參數(shù)集合的元素被操作成功并使得集合發(fā)生改變則返回true,而不是所有參數(shù)集合都被成功操作。

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