怎样才能把源码读的明明白白?猜想验证了解下

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作者 | 慕课网精英讲师 明明如月

一、背景

最近有一个慕课网的朋友问,为啥 ArrayList 空参构造方法和有参构造方法的参数为 0 所用的空元素数组不用同一个 。
空参构造方法:
/** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. */public ArrayList() {this.elementData = https://www.itzhengshu.com/wps/DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}
带初始容量的构造方法:
/** * Constructs an empty list with the specified initial capacity. * * @paraminitialCapacitythe initial capacity of the list * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity *is negative */public ArrayList(int initialCapacity) {if (initialCapacity > 0) {this.elementData = https://www.itzhengshu.com/wps/new Object[initialCapacity];} else if (initialCapacity == 0) {this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;} else {throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "initialCapacity);}}
从源码中我们可以清晰地看到,
DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
和 EMPTY_ELEMENTDATA 的为空数组 。
那么为什么要这么写?
本文不仅仅解答这个问题,因为讲得再好你也只能知道一个具体问题,帮助是非常有限的 。
更重要的是分享几点好的看源码习惯,这才是学习的能力,可以解决未来更多问题 。

二、分析

看源码的技巧有很多 , 主要分为两类,一类是思想类,一类是方法类 。
所谓思想,其中比较重要的一点是:先猜想后验证 。所谓方法,其中比较重要的几点是:看源码注释、看调用栈等 。
当然还有很多其他不错的思想和方法,感兴趣可以通过本人的专栏学习 。

2.1 猜想后验证

既然不一样,我们猜测他们可能并不是简单的作为空数组元素,可能会用来判断构造的来源(是空参构造函数还是带初始容量构造的) 。

2.2 源码注释

既然两者不一样 , 那么构造函数上的注释或者两个数组上的注释应该有线索:
/** * Shared empty array instance used for empty instances. * 空 ArrayList 对象使用的共享的空数组实例 */private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = https://www.itzhengshu.com/wps/{};/** * 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. * 默认长度的空ArrayList 对象使用的共享空数组 。* 我们将此数组和 EMPTY_ELEMENTDATA 分开是为了第一次添加元素时判断要扩容多少 */private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
通过注释我们就可以了解到为什么空参构造方法不使用 EMPTY_ELEMENTDATA 数组的原因 。
那么第一次添加元素时真的用它来判断了吗?空参构造方法第一次添加元素时容量又是怎样变化的呢?

2.2 核实&验证

如果没提到第一次添加元素时用到 , 我们可以在 IDEA中找到用到该变量的地方,一一排查 。
提到了我们可以直接找到添加元素的函数代码:
/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return true (as specified by {@link Collection#add}) */public boolean add(E e) {ensureCapacityInternal(size1);// Increments modCount!!elementData[size] = e;return true;}
寻找底层调用
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));}
调用
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {if (elementData =https://www.itzhengshu.com/wps/= DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);}return minCapacity;}
此时
/** * Default initial capacity. */private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
因此我们知道,如果是添加第一个元素 , 则默认容量为 10 。
还可以找到用到的地方在对应函数中打断点,写 DEMO 调用空参构造函数 , 添加一个元素查看调用栈即可 。
import java.util.ArrayList;import java.util.List;public class ArrayListDemo {public static void main(String[] args) {List data = https://www.itzhengshu.com/wps/new ArrayList<>();data.add("a");System.out.println(data.toString());}}
在 data.add(“a”) 处和打印语句处分别打断点,然后在调试窗口中执行表达式:
((ArrayList)data).DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA =https://www.itzhengshu.com/wps/= ((ArrayList) data).elementData
结果为 true,验证了此时的确为默认容量的空元素数据 。
执行到打印语句处打断点,然后在调试窗口中执行表达式:
((ArrayList) data).elementData
可以看到添加第一个元素后,底层的 elementData 容量的确是 10.
怎样才能把源码读的明明白白?猜想验证了解下

当然也可以单步进入 add 函数研究更多细节 。

三、思考

3.1 猜想验证

看源码建议一定要先猜想后验证 。
就像看着答案做题一样,看着很对,看着很简单 , 其实并不会 。
如果你直接看源码解读的文章或者源码,你以为自己都会,其实并没有真正理解 。
先猜想后验证才能明确知道你在看源码之前理解的对不对,才能知道自己的想法和源码差距在哪里,才能对源码理解的更加深刻 。

3.2 看注释

很多人不喜欢看注释,认为不重要 。但是恰恰相反,真正源码看得好的同学很大一部分会非常重视注释 。
尤其是代码非常复杂时,注释对我们理解代码有极大的帮助 。
一般注释写的好,会将代码的意图,以及注意事项写的非常清楚 。
有些人会说自己英语不好 , 然而,搞计算机的普遍英语都不是很突出,这些英语的词汇难度其实并不高 。
另外有很多翻译软件 , 为啥不能去用呢?
如果你说你懒,你说这样比较麻烦 , 那啥也别说了,学技术一点苦都不想吃,一点麻烦都能接受还想学好,想想就好了 。

3.3 DEMO & 调试

写DEMO 对代码进行调试是学习源码的一个重要手段 。

四、总结

很多人读源码忽视注释,看源码侧重于记忆而不是理解 。
很多人看源码能发现问题却不主动去研究问题,希望大家带着方法去练习看源码,练习分析问题,在才是提高学习能力 , 记住某个具体知识点用处并不大 。
看会了很快就忘记本来就是人之常情,其次看着博客,看着源码理解本身就不可靠 , 容易遗忘,记住也很难迁移,先猜想后验证才能学到更多 。
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