枫秀学习日志

Java集合系列06之 Vector源码解析和使用示例

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
本文字数： 29k 阅读时长 ≈ 26 分钟

学完ArrayList和LinkedList，我们接着学习Vector。学习方式还是和之前一样，先对Vector有个整体认识，然后再学习它的源码；最后再通过实例来学会使用它。

Vector介绍
Vector数据结构
Vector源码解析
Vector遍历方式

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java集合系列05之 LinkedList源码解析和使用示例

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
本文字数： 24k 阅读时长 ≈ 22 分钟

LinkedList介绍

LinkedList的类图如下

LinkedList是一个继承于AbstractSequentialList双向链表。他可以被当做栈、队列和双端队列来使用。

LinkedList实现了List接口，能对他进行队列操作。这个是因为。在LinkedList的默认实现时就是按照队列实现的。

LinkedList是实现Deque接口，能对他进行双端队列操作。
LinkedList不是线程安全的集合

LinkedList包含三个比较重要的成员：first、last和size

first指向双向链表的表头。
last指向双向链表的尾部。
size是双向链表中节点的个数。

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java集合系列03之ArrayList

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
本文字数： 9.2k 阅读时长 ≈ 8 分钟

本篇博客主要的内容是介绍ArrayList的使用和对其源码进行分析，并比较ArrayList不同迭代器之间的性能

1. ArrayList 简介

ArrayList是一个有序集合，底层是通过数组来实现的，可以动态的改变大小，相当于动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。他继承于AbstractList，实现了List，RandomAccess，Cloneable，java.io.Serializable接口。
类如如下：

ArrayList继承AbstractList，实现List接口。因此就具有相关的添加、删除、修改、遍历等功能。

ArrayList实现RandmoAccess接口，即提供随机访问功能，注意这个接口内部并没有任何方法，只是起到标记的作用。

ArrayList实现Cloneable接口，即覆盖了函数clone()，能被克隆。

ArrayList实现java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。
注意的一点是：ArrayList不是线程安全的！所以不要再并发程序中使用

ArrayList源码分析

下面所有源码都是基于Java8来进行的分析：按照add，remove，get，Iterator，ListIterator的顺序来进行源码分析

首先看一下一些比较重要的属性，可以方便后面理解源码：

//默认初始容量
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

//如果是空实例，这个就会减少创建的开销，
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//使用new ArrayList()创建时，elementData会指向下面这个数组，用于和上面进行区别对待
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

//当开始添加任何元素时，此属性就会指向EMPTY_ELEMENTDATA
transient Object[] elementData; 

//集合包含元素的数量
private int size;

elementData 是”Object[]类型的数组”，它保存了添加到ArrayList中的元素。实际上，elementData是个动态数组，我们能通过构造函数ArrayList(int initialCapacity)来执行它的初始容量为initialCapacity；如果通过不含参数的构造函数来创建ArrayList，则elementData的容量默认是10。elementData数组的大小会根据ArrayList容量的增长而动态的增长，具体的增长方式，请参考源码分析中的ensureCapacity()函数。
size则是动态数组的实际大小。

构造函数

//设置ArrayList的初始容量，当时负数时抛出错误
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);
    }
}

//初始化ArrayList
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

//添加指定的集合到此集合中并初始化
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
    elementData = c.toArray();
    if ((size = elementData.length) != 0) {
        //c.toArray 返回的数组类型有可能和此集合的类型不相同，
        //则重新拷贝元素到本集合的数组中去
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, 
                                        Object[].class);
    } else {
        // 利用空集合来初始化
        this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
    }
}

从上面可知，提供了三个默认构造函数，分别是默认构造函数，将会初始化一个空数组，指定长度的构造函数，根据指定的长度来初始化数组，添加一个集合来初始化数组，这个会初始化一个和集合长度相等的数组，并把数据添加进去。

这里补充一点，就是上面第三个构造函数，为什么还要在判断下数组元素的类型是否是Object类型的数组，主要的原因是因为，java标准库中提供了一个Arrays.asList的函数，这个函数会返回一个list，但是没有用ArrayList来实现，而是在其内部单独实现了一个ArrayList，其内部实现将底层数组定义成了T[] ，而不是Object[]，所以如果传递的是这种list创建ArrayList，就会出现类型不一致的问题，这里判断的也是为了防止这一点，详细的内容可以参考利用Jdk 6260652 Bug解析Arrays.asList（学习笔记）

添加（add）

这里先总结下具体的添加过程

添加元素时，首先会检测数组是否已满，如果未满，则直接添加元素。否则进入下一步。
如果已经满了，则创建一个更长的数组，将原先数组的数据拷贝过来，然后在添加元素。

具体源码如下

 public boolean add(E e) {
     // 确认数组是否已满
     ensureCapacityInternal(size + 1); 
     // 在集合的末尾添加元素
     elementData[size++] = e;
     return true;
}

/**
 * 确保数组有空间放置元素
 */
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    // 判断数组是否为空，如果为空，比较DEFAULT_CAPACITY
    // 和minCapacity大小，使用较大的那个来初始化数组
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    // 初始化一个指定的长度
    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}


/**
 * 初始化一个指定长度的数组
 */
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    // 修改modCount防止出现fail-fast
    modCount++;

    // 如果miniCapacity大于数组的长度，说明数组已满，
    // 则创建一个更大的数组
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

// 初始化特定长度的数组，并将原来数组元素拷贝到当前数组中去
private void grow(int minCapacity) {

    int oldCapacity = elementData.length;
    // 设置新的数组长度为原来的三倍
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    // 检测新的数组长度是否大于需要的数组长度，如果小于，则使用minCapacity
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        // 超过最大值，值抛出异常
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
   // 初始化newCapacity长度的数组，并拷贝旧数据
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

这里需要注意的一点是，重新设置容量大小按照下面这个公式来设置的：新的容量=原始容量*3。并且如果数组长度超过整型的最大值，则会抛出异常。

指定下标添加元素
即add(int index, E element) ，大体上和add差不多。在指定位置添加元素，需要将原先位置的元素以及后面的元素往后順移一位，大概过程如下

public void add(int index, E element) {
    // 检查范围是否合适，如果小于0和大于size则抛出错误
    rangeCheckForAdd(index);
    // 判断数组是否已满
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    // 拷贝index下标之后的元素往后移以为
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
    size - index);
    //添加元素
    elementData[index] = element;
    size++;
}

删除（remove）

具体源码如下

 public E remove(int index) {
     // 判断下标是否合适
     rangeCheck(index);

     // 操作数加1，
    modCount++;
    E oldValue = elementData(index);

    int numMoved = size - index - 1;
    // 下标之后的数据向前移动一位
    if (numMoved > 0)
        System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved);
     // 设置最后一个元素为空，方便GC
    elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work

    return oldValue;
}

remove(object)

public boolean remove(Object o) {
       // 查找到素有和o相同的对象，并删除
       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;
   }

   // 这个相对于上面的remove(index),省略了异步索引的校验，因此比上面删除少一次检查，
   private void fastRemove(int index) {
       modCount++;
       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
   }

get

这个操作就比较简单，检查index范围是否正确，然后返回指定下标的元素

public E get(int index) {
    rangeCheck(index);

    return elementData(index);
}

Iterator和ListIterator

这俩个是通过内部维持一个当前操作的下标来实现的，当判断hashNext的时候判断当前下标是否超过size即可。

不过要注意的一点是，每一此next操作，都会进行如下操作

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

会检测modCounrt和迭代器保存的modCount是否相等，如果相同，则说明有其他线程修改了集合，会抛出并发修改异常。

ArrayList 遍历方式

(01) 第一种，通过迭代器遍历。即通过Iterator去遍历。

>Integer value = null;
>Iterator iter = list.iterator();
>while (iter.hasNext()) {
   value = (Integer)iter.next();
>}

(02) 第二种，随机访问，通过索引值去遍历。
由于ArrayList实现了RandomAccess接口，它支持通过索引值去随机访问元素。

>Integer value = null;
>int size = list.size();
>for (int i=0; i<size; i++) {
   value = (Integer)list.get(i);        
>}

(03) 第三种，for循环遍历。如下：

>Integer value = null;
>for (Integer integ:list) {
   value = integ;
>}

下面通过一个实例来演示效率问题

>package Collections.cnblog.collection.list;

>import java.util.ArrayList;
>import java.util.Iterator;
>import java.util.List;

>/**************************************
*      Author : zhangke
*      Date   : 2018/1/18 19:37
*      Desc   : 测出ArrayList三种哪一种遍历最快
***************************************/
>public class StudyArrayList {

   public static void main(String[] args) {
       List<Integer> list = new ArrayList<>();
       for (int i = 0; i < 100000; i++) {
           list.add(i);
       }
       iteratorThroughFor(list);
       iteratorThroughFor2(list);
       iteratorThroughRandomAccess(list);
   }

   public static void iteratorThroughRandomAccess(List list) {
       long startTime;
       long endTime;
       startTime = System.currentTimeMillis();
       for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
           list.get(i);
       }
       endTime = System.currentTimeMillis();
       System.out.println("iteractorRandomAccess interval: " + (endTime - startTime));
   }

   public static void iteratorThroughFor2(List list) {
       long startTime;
       long endTime;
       startTime = System.currentTimeMillis();
       for (Object object : list) {

       }
       endTime = System.currentTimeMillis();
       System.out.println("iteractorfor interval: " + (endTime - startTime));
   }

   public static void iteratorThroughFor(List list) {
       long startTime;
       long endTime;
       startTime = System.currentTimeMillis();
       for (Iterator iterator = list.iterator(); iterator.hasNext(); ) {
           iterator.next();
       }
       endTime = System.currentTimeMillis();
       System.out.println("iteractor interval: " + (endTime - startTime));
   }
>}

结果如下

1
2
3

>iteractor interval: 7
>iteractorfor2 interval: 4
>iteractorRandomAccess interval: 4

我测试了几次，感觉java8里面随机访问和foreach访问比较快，不过相差也不是太大。不过数据量大的话，还是推介使用随机访问。

toArray 异常

有俩种方法可以将list转换成数组，具体的方法如下


Object[] toArray()

<T> T[] toArray(T[] arr)

有时调用toArray()函数会抛出“java.lang.ClassCastException”异常，这时就需要调用toArray(T[] contents)来解决这中异常。

toArray() 会抛出异常是因为toArray()返回的是Object[]数组，将 Object[] 转换为其它类型(类如，将Object[]转换为的Integer [])则会抛出“java.lang.ClassCastException”异常，因为Java不支持向下转型。具体的可以参考前面ArrayList.java的源码介绍部分的toArray()。
解决该问题的办法是调用 <T> T[] toArray(T[] contents) 。

ArrayList基本使用

>import java.util.*;

>public class ArrayListTest {

   public static void main(String[] args) {
       
       // 创建ArrayList
       ArrayList list = new ArrayList();

       // 将“”
       list.add("1");
       list.add("2");
       list.add("3");
       list.add("4");
       // 将下面的元素添加到第1个位置
       list.add(0, "5");

       // 获取第1个元素
       System.out.println("the first element is: "+ list.get(0));
       // 删除“3”
       list.remove("3");
       // 获取ArrayList的大小
       System.out.println("Arraylist size=: "+ list.size());
       // 判断list中是否包含"3"
       System.out.println("ArrayList contains 3 is: "+ list.contains(3));
       // 设置第2个元素为10
       list.set(1, "10");

       // 通过Iterator遍历ArrayList
       for(Iterator iter = list.iterator(); iter.hasNext(); ) {
           System.out.println("next is: "+ iter.next());
       }

       // 将ArrayList转换为数组
       String[] arr = (String[])list.toArray(new String[0]);
       for (String str:arr)
           System.out.println("str: "+ str);

       // 清空ArrayList
       list.clear();
       // 判断ArrayList是否为空
       System.out.println("ArrayList is empty: "+ list.isEmpty());
   }
>}

java集合系列04之 fail-fast总结

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
本文字数： 5.9k 阅读时长 ≈ 5 分钟

前面已经讲解了Arraylist，但是留下了一个知识点没有说明，Iterator的fail-fast机制。本篇博客主要讲解一下这个机制。

Fail-fast简介

下面是Java官方在Arraylist的介绍中一段描述fail-fast的话

if the list is structurally modified at any time after the iterator is created, in any way except through the iterator's own remove or add methods, the iterator will throw a 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.

大概的意思就是说：当通过list返回一个Iterator或者ListIterator对象之后，除了Iterator和ListIterator对象自己对集合的修改之外的其他任何修改集合的行为，都会报ConcurrentModificationException。因此在面对并发修改时，迭代器会快速而干净的失败，也就是不对List对象的状态有任何的修改，同时不会在未来某个不确定的时间产生任意的风险和不确定的行为。

用下面通俗的话来说就是：

fail-fast 机制是java集合(Collection)中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时，就可能会产生fail-fast事件。
例如：当某一个线程A通过iterator去遍历某集合的过程中，若该集合的内容被其他线程所改变了；那么线程A访问集合时，就会抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。

Fail-fast示例

/**
 * java集合中Fast-Fail的测试程序。
 * 
 * fast-fail事件产生的条件：
 * 当多个线程对Collection进行操作时，若其中某一个线程通过iterator去遍历集合时，
 * 该集合的内容被其他线程所改变；则会抛出ConcurrentModificationException异常。
 * fast-fail解决办法：通过util.concurrent集合包下的相应类去处理，则不会产生fast-fail事件。
 *
 * 本例中，分别测试ArrayList和CopyOnWriteArrayList这两种情况。
 * ArrayList会产生fast-fail事件，而CopyOnWriteArrayList不会产生fast-fail事件。
 * 
 * 1.  使用ArrayList时，会产生fast-fail事件，抛出ConcurrentModificationException异常；
 * 定义如下：
 * private static List<String list = new ArrayList<String();
 * 2.  使用时CopyOnWriteArrayList，不会产生fast-fail事件；
 * 定义如下：
 * private static List<String list = new CopyOnWriteArrayList<String();
 */
public class FailFastTest {

    private static List<String list = new ArrayList<();

    public static void main(String[] args) {

        // 启动两个线程对list进行操作！
        new ThreadOne().start();
        new ThreadTwo().start();
    }

    public static void printAll() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
        Iterator iterator = list.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    /**
     * 向list中依次添加0,1,2,3,4,5，每添加一个数之后，就通过printAll()遍历整个list
     */
    private static class ThreadOne extends Thread {
        public void run() {
            int i = 0;
            while (i < 6) {
                list.add(String.valueOf(i));
                printAll();
                i++;
            }
        }
    }

    /**
     * 向list中依次添加10,11,12,13,14,15，每添加一个数之后，就通过printAll()遍历整个list
     */
    private static class ThreadTwo extends Thread {
        public void run() {
            int i = 10;
            while (i < 16) {
                list.add(String.valueOf(i));
                printAll();
                i++;
            }
        }
    }
}

运行上面代码，会抛出异常：java.util.ConcurrentModificationException！即，产生fail-fast事件！

结果说明：
FastFailTest中通过 new ThreadOne().start() 和 new ThreadTwo().start() 同时启动两个线程去操作list。
ThreadOne线程：向list中依次添加0,1,2,3,4,5。每添加一个数之后，就通过printAll()遍历整个list。
ThreadTwo线程：向list中依次添加10,11,12,13,14,15。每添加一个数之后，就通过printAll()遍历整个list。

当某一个线程遍历list的过程中，list的内容被另外一个线程所改变了；就会抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。

Fail-fast原理

产生fail-fast事件，是通过抛出ConcurrentModificationException异常来触发的。那么，ArrayList是如何抛出ConcurrentModificationException异常的呢?

在前一篇博客里面我们已经分析了ArrayList的源码。下面是摘录

//实现list通用的迭代器
   private class Itr implements Iterator<E {
       int cursor; //当前迭代器指向的位置
       int lastRet; //指向next操作的前一个元素
       int expectedModCount; //当前list的大小

       private Itr() {
           this.cursor = 0; //开始的位置
           this.lastRet = -1; //没有开始进行迭代操作
           this.expectedModCount = AbstractList.this.modCount; //外部类设置list的长度
       }

       //利用当前指向的游标和外部类list的大小来判断是否还有下一个元素
       public boolean hasNext() {
           return this.cursor != AbstractList.this.size();
       }

       //返回元素
       public E next() {
           //首先利用fail-fast来检测list是否改变，
           this.checkForComodification();

           try {
               int var1 = this.cursor;
               Object var2 = AbstractList.this.get(var1);
               this.lastRet = var1;
               this.cursor = var1 + 1;
               return var2;
           } catch (IndexOutOfBoundsException var3) { //捕获超出边界异常
 				 //判断是否是当前list被并发修改，如果是，则抛出此异常
               this.checkForComodification(); 
          
               throw new NoSuchElementException(); //正常抛出异常
           }
       }

       //实现Iterator 接口 的remove方法
       public void remove() {
           if (this.lastRet < 0) {
               throw new IllegalStateException();
           } else {
               this.checkForComodification();

               try {
                   AbstractList.this.remove(this.lastRet);
                   if (this.lastRet < this.cursor) { //当期那游标减1
                       --this.cursor;
                   }

                   this.lastRet = -1;
						//重新设置list的大小
                   this.expectedModCount = AbstractList.this.modCount;
               } catch (IndexOutOfBoundsException var2) {
                   throw new ConcurrentModificationException();
               }
           }
       }

       // 判断list是否已经修改，
       // 如果修改则抛出并发修改错误
       final void checkForComodification() {
           if (AbstractList.this.modCount != this.expectedModCount) {
               throw new ConcurrentModificationException();
           }
       }
   }

从中，我们可以发现在调用 next() 和 remove()时，都会执行 checkForComodification()。若 “modCount 不等于 expectedModCount”，则抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。

要搞明白 fail-fast机制，我们就要需要理解什么时候“modCount 不等于 expectedModCount”！从Itr类中，我们知道 expectedModCount 在创建Itr对象时，被赋值为 modCount。通过Itr，我们知道：expectedModCount不可能被修改为不等于 modCount。所以，需要考证的就是modCount何时会被修改。

上一篇博客里面分析ArrayList源码时，里面只要涉及到修改ArrayList的地点，都会对modCount加1，这些修改包括add(),remove(),clear()等等。

接下来，我们再系统的梳理一下fail-fast是怎么产生的。步骤如下：

新建了一个ArrayList，名称为arrayList
向arrayList中添加内容。
新建一个“线程a，并在线程a中通过Iterator反复的读取arrayList的值
新建一个线程b，在线程b中删除arrayList中的一个节点A
这时，就会产生有趣的事件了。在某一时刻，线程a创建了arrayList的Iterator。此时节点A仍然存在于arrayList中，创建arrayList时，expectedModCount = modCount(假设它们此时的值为N)。在线程a在遍历arrayList过程中的某一时刻，线程b执行了，并且线程b删除了arrayList中的节点A。线程b执行remove()进行删除操作时，在remove()中执行了modCount++，此时modCount变成了N+1！线程a接着遍历，当它执行到next()函数时，调用checkForComodification()比较expectedModCount和modCount的大小；而expectedModCount=N，modCount=N+1,这样，便抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。

至此，我们就完全了解了fail-fast是如何产生的！
即，当多个线程对同一个集合进行操作的时候，某线程访问集合的过程中，该集合的内容被其他线程所改变(即其它线程通过add、remove、clear等方法，改变了modCount的值)；这时，就会抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。

解决fail-fast方式

抛出这种错误的原因是因为出现并发操作，主要由以下俩种方式来解决

我们可以使用Collections.synchronizedList包装一下Arraylist，对每个方法都是用Synchronize进行同步
使用JUC中线程安全的集合类，类如CopyOnWriteList来替代ArrayList

Fail-fast存在的问题

从前面可以看到，Fail-fast产生的原因是expectedModCount和modCount不相等，就会抛出异常，什么时间会修改modCount，在删除或者新增的时候会修改，如果是更新呢，根据ArrayList的源码可以看出，是不会对modCount进行修改，因此如果遍历数据的时候，只是修改数据，则不会出现Fail-fast的问题，因此会带来数据不一致的问题，但是ArrayList本身也没有保证一致性。

java集合系列02之 Collection

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
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概要

首先，对Collection进行说明。下面是Collection的继承关系的主要类图，（这里只列举了抽象类和接口，来说明Collection的整体结构）

Collection是一个接口，它主要的俩个分支是：List 和Set。

List和Set都是接口，他们继承于Collection。

List是有序队列，这里所说的有序队列是指，按照什么顺序添加，可以以相同的顺序取出来，List中可以有相同的元素。

Set可以和数学概念中的集合类比，Set中不允许有重复的元素。

由上面的类图可以看出，首先抽象出了一个AbstractCollection抽象类，实现了Collection接口中的大部分方法，方便代码的编写。接着AbstractList和AbstractSet继承了AbstractCollection。其中AbstraList实现了List中特有的一写方法，AbstractSet实现了对于Set来说通用的一些方法。这样做可以方便子类的编写。这很好的体现了面向对象的思想。

另外要说明的一点是，Collection继承了Iterable接口，所以每一个实现了Collection接口的类中，都可以使用迭代器遍历。List系列的集合实现了一个特有的ListIterator接口，在这个接口中增加了一些添加，删除等方法。

通过上面的介绍可以发现，Collection体系中的集合并不是特别的复杂，所以只要细心的理一下，还是很容易理解和使用的。java8新增加了default方法，还有流（Stream），我们关注的是集合的使用，因此在这里就省略这部分内容。

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java集合系列01之总体框架

发表于 2019-03-04 分类于 java ， collections Disqus： Valine：
本文字数： 829 阅读时长 ≈ 1 分钟

集合框架是Java提供的工具包，包含了一些常用的数据结构：集合、链表、队列、栈、数组、映射等，方便我们日常开发。Java集合工具包位置是java.util.*。

Java集合主要可以划分为4个部分：列表（List）、集合（Set）、映射（Map）、工具类。

下图是java集合的整体框架图：

java集合具体的官方描述在这

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ConcurrentHashMap源码分析

发表于 2019-03-04 分类于 java ， juc ， collections Disqus： Valine：
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本篇文章将要介绍的是ConcurrentHashMap，你可以将这个理解为线程安全的HashMap，但是他不是想HashTable一样对所有的方法都是用Synchronize来保证线程安全。至于是如何保证线程安全的，下文会对此进行详细的介绍，也是我们研究的主要点之一。

下文将按照下面几个方面来进行介绍

重要成员属性的介绍
put 方法实现并发添加
remove方法法实现并发删除
get方法的实现
其他的一些方法的简单介绍
使用注意点

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注解之@Inherited和@Repeatable

发表于 2019-03-04 更新于 2026-03-09 分类于 java ，基础，注解 Disqus： Valine：
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Inherited

前面也介绍过，这个注解作用是注解其他注解，让注解具有继承的特性。但是继承是有条件的。
下面是摘自javaDOC上的一段话

Note that this meta-annotation type has no effect if the annotated type is used to annotate anything other than a class. Note also that this meta-annotation only causes annotations to be inherited from superclasses; annotations on implemented interfaces have no effect.

中文意思如下

请注意，如果带有继承特性的注解使用在其他元素而不是类上，则注解的继承特性是没有效果的。还要注意，这个元注解只会从父类继承注解;实现接口上的注解没有作用。

具体示例

标记在类上的继承情况

自定义一个带有继承特性的注解

@Inherited // 可以被继承
@Retention(java.lang.annotation.RetentionPolicy.RUNTIME) // 可以通过反射读取注解
public @interface BatchExec {
    String value();
}

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注解基本介绍

发表于 2019-03-04 更新于 2026-03-09 分类于 java ，基础，注解 Disqus： Valine：
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什么是注解

注解的定义：一种元数据形式，可以添加到Java代码中。因此从定义可以看出注解仅仅是在源码中添加的一些标记，即元数据，对代码的运行没有任何影响。那注解能用来干嘛呢？一种技术的出现肯定是有其存在意义。注解本身是表示元数据，但是java为注解提供了单独的注解处理器，因此我们可以通过注解处理器来实现一些有意义的功能，比如编译检查，如@Override，生成文档@Document当然不止这些简单的功能，Spring中利用注解实现了AOP，事务等功能。

注解分类

我按照使用方式，将注解分成三类，元注解（meta-annoation），系统注解，自定义注解。
下面先介绍元注解和系统注解。

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Synchronize底层优化

发表于 2019-02-28 分类于 java ， lock Disqus： Valine：
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Synchronized是通过对象内部的一个叫做监视器锁（monitor）来实现的。但是监视器锁本质又是依赖于底层的操作系统的Mutex Lock来实现的。而操作系统实现线程之间的切换这就需要从用户态转换到核心态，这个成本比较高，状态之间的转换需要相对比较长的时间，这就是为什么Synchronized效率低的原因。因此，这种依赖于操作系统Mutex Lock所实现的锁我们称之为重量级锁。JDK中对Synchronized做的种种优化，其核心都是为了减少这种重量级锁的使用。JDK1.6以后，为了减少获得锁和释放锁所带来的性能消耗，提高性能，引入了一系列的锁优化措施。本篇将最浙西优化措施进行介绍。

如果对Synchronized底层原理不清楚的可以参考Synchronize实现原理,对于Mutex Lock不太清楚的可以参考Mutex lock for Linux Thread Synchronization,同时这篇浅谈Mutex (Lock)文章详细介绍了mutex时间消耗。

优化主要分为俩大类，一类是编译优化，一类是运行时优化。

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