Stack源码分析

Stack

源码基于1.8.0_112

Stack继承自Vector,加入了关键的push、peek、pop方法,具体步骤可参考VectorArrayList

原理 :ArrayList内部使用一个数组存储放入的数据,数组使用默认大小初始化,当数组无法再放入更多的对象时,数组会扩大到原来的2倍。

成员变量

全部继承于Vector

构造方法

先阅读默认构造函数,其他构造函数可在阅读完具体操作后再回来阅读

    /**
     * 默认构造函数
     */
    public MyStack() {
    }

push(E item)

执行逻辑与Vector的add方法一样,返回值不同

代码

    /**
     * 栈顶加入一个元素
     * @param item
     * @return
     */
    public E push(E item) {
        addElement(item);

        return item;
    }

    // Vector的方法,该方法里调用的逻辑与add一样,只是返回值不同
    public synchronized void addElement(E obj) {
        modCount++;
        ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
        elementData[elementCount++] = obj;
    }

    private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        // 扩容
        // 默认 capacityIncrement=0 ,所以每次扩容为原来的2倍
        // 指定capacityIncrement,则每次增加 capacityIncrement 的大小
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                capacityIncrement : oldCapacity);
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    }

    private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
        if (minCapacity < 0) // overflow
            throw new OutOfMemoryError();
        return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
                Integer.MAX_VALUE :
                MAX_ARRAY_SIZE;
    }

peek()

取出栈顶对象,调用了Vector中的方法

代码

    /**
     * 取出栈顶对象
     * @return
     */
    public synchronized E peek() {
        int     len = size();

        if (len == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elementAt(len - 1);
    }

    // Stack peek方法调用
    public synchronized int size() {
        return elementCount;
    }

    // Stack peek方法调用
    public synchronized E elementAt(int index) {
        if (index >= elementCount) {
            throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " >= " + elementCount);
        }

        return elementData(index);
    }

pop()

调用peek方法取出栈顶对象,并调用Vector的方法删除栈顶对象

代码

    /**
     * 取出栈顶对象,并删除栈顶对象
     * @return
     */
    public synchronized E pop() {
        E       obj;
        int     len = size();

        obj = peek();
        removeElementAt(len - 1);

        return obj;
    }

总结

  1. 参考Vector和ArrayList
### 关于 Stack 数据结构的源码解析 #### Java 中 `java.util.Stack` 类的实现 Java 提供了一个名为 `Stack` 的类作为其标准库的一部分,该类继承自 `Vector` 并实现了栈的功能。以下是对其内部工作原理的一些深入探讨: - **构造函数** 构造一个新的空堆栈。 ```java public class Stack<E> extends Vector<E> ``` - **核心方法** - `push(E item)` 方法用于将项压入此堆栈顶部。这实际上是调用了父类 `Vector` 的 `addElement()` 方法来增加元素到列表末端[^1]。 ```java public E push(E item) { addElement(item); return item; } ``` - `pop()` 方法移除并返回位于堆栈顶端的对象。如果尝试从空堆栈弹出,则抛出异常。它通过调用 `elementAt(size() - 1)` 获取最后一个元素,并随后删除这个位置上的对象。 ```java public synchronized E pop() { if (empty()) { throw new EmptyStackException(); } E obj = peek(); removeElementAt(size() - 1); return obj; } ``` - `peek()` 返回但不移除此堆栈顶部的对象;如果堆栈为空则返回 null 或者抛出 NoSuchElementException 异常取决于具体版本的行为。 ```java public synchronized E peek() { int size = size(); if (size == 0) { throw new EmptyStackException(); } return elementAt(size - 1); } ``` - **线程安全性** 因为 `Stack` 继承自 `Vector` 而后者是一个同步容器,所以所有的操作都是线程安全的。然而,在多线程环境中使用时仍需注意潜在的竞争条件和其他并发问题。 对于更高效的非阻塞数据结构或者想要避免遗留 API 带来的性能开销,可以考虑采用其他第三方库如 Google Guava 或 Apache Commons Collections 所提供的替代方案。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值