【Java】ArrayList 为啥要实现 RandomAccess 接口
1.概述
转载:http://www.javastack.cn/article/2019/why-arraylist-impl-randomaccess-interface/
在我们的开发中,List接口是最常见不过,而且我们几乎每天都在用ArrayList或者LinkedList,但是细心的同学有没有发现,ArrayList中实现了RandomAccess接口,而LinkedList却没有实现
RandomAccess接口,这是为什么呢?
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
RandomAccess接口中是空的,RandomAccess接口又是什么呢?
public interface RandomAccess {}
RandomAccess接口
RandomAccess是一个标记接口,官方解释是只要List实现这个接口,就能支持快速随机访问。而什么是随机访问呢?
接下来我们来举例说明。
Collections是集合的一个工具类,我们看一下Collections源码中的二分搜索方法。
public static <T>int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {if (list instanceof RandomAccess || list.size()<BINARYSEARCH_THRESHOLD)return Collections.indexedBinarySearch(list, key);elsereturn Collections.iteratorBinarySearch(list, key);}
在源码中可以看出,判断list是否是RandomAccess的实例,如果是,则执行indexedBinarySearch方法,如果不是,则执行iteratorBinarySearch方法。接下来看一下这两个方法。
indexedBinarySearch 方法
private static <T>int indexedBinarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) {int low = 0;int high = list.size()-1;while (low <= high) {int mid = (low + high) >>> 1;Comparable<? super T> midVal = list.get(mid);int cmp = midVal.compareTo(key);if (cmp < 0)low = mid + 1;else if (cmp > 0)high = mid - 1;elsereturn mid; // key found}return -(low + 1); // key not found}
iteratorBinarySearch 方法
private static <T>int iteratorBinarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key){int low = 0;int high = list.size()-1;ListIterator<? extends Comparable<? super T>> i = list.listIterator();while (low <= high) {int mid = (low + high) >>> 1;Comparable<? super T> midVal = get(i, mid);int cmp = midVal.compareTo(key);if (cmp < 0)low = mid + 1;else if (cmp > 0)high = mid - 1;elsereturn mid; // key found}return -(low + 1); // key not found}
上述两个方法的源码表示,实现了RandomAccess接口的List使用索引遍历,而未实现RandomAccess接口的List使用迭代器遍历。
那么为什么要这么设计呢?
既然涉及到二分搜索的遍历操作,那么现在我们来分析一下ArrayList和LinkedList遍历元素的性能如何?
测试结果如下测试ArrayList通过for遍历所消耗时间:1
测试ArrayList通过iterator遍历所消耗时间:2
测试LinkedList通过for遍历所消耗时间:47
测试LinkedList通过iterator遍历所消耗时间:1
我们来分析一下测试结果:ArrayList通过for遍历比通过iterator遍历要稍快,LinkedList通过iterator遍历比通过for遍历要快。
所以说在我们的应用中,要考虑使用List接口的哪种实现类,可以更好更高效的满足实际场景需求。所以在这里通过实现RandomAccess接口来区分List的哪种实现类。
总结
最后总结一句话:实现RandomAccess接口的List可以通过for循环来遍历数据比使用iterator遍历数据更高效,未实现RandomAccess接口的List可以通过iterator遍历数据比使用for循环来遍历数据更高效。
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