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什么是 AbstractList
AbstractList 继承自 AbstractCollection 抽象类，实现了 List 接口 ，是 ArrayList 和 AbstractSequentiaList 的父类。
它实现了 List 的一些位置相关操作(比如 get,set,add,remove)，是第一个实现随机访问方法的集合类，但不支持添加和替换。
在 AbstractCollection 抽象类 中我们知道，AbstractCollection 要求子类必须实现两个方法： iterator() 和 size()。 AbstractList 实现了 iterator()方法：
public Iterator
iterator() { return new Itr(); }
但没有实现 size() 方法，此外还提供了一个抽象方法 get()：
public abstract E get(int location);
因此子类必须要实现 get(), size() 方法。
另外，如果子类想要能够修改元素，还需要重写 add(), set(), remove() 方法，否则会报 UnsupportedOperationException 错。
实现的方法
1.默认不支持的 add(), set(),remove():
public boolean add(E e) {
add(size(), e);
return true;
}
public void add(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
public E set(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
public E remove(int index) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
2.indexOf(Object) 获取指定对象 首次出现 的索引：
public int indexOf(Object o) {
//获取 ListIterator，此时游标位置为 0
ListIterator
it = listIterator(); if (o==null) { //向后遍历 while (it.hasNext()) if (it.next()==null) //返回游标的前面元素索引 return it.previousIndex(); } else { while (it.hasNext()) if (o.equals(it.next())) return it.previousIndex(); } return -1; }
在 ListIterator 中我们介绍了 游标 的概念，每次调用 listIterator.next() 方法 游标 都会后移一位，当 listIterator.next() == o 时（即找到我们需要的的元素），游标已经在 o 的后面，所以需要返回 游标的 previousIndex().
3.lastIndexOf(Object) 获取指定对象最后一次出现的位置:
public int lastIndexOf(Object o) {
//获取 ListIterator，此时游标在最后一位
ListIterator
it = listIterator(size()); if (o==null) { //向前遍历 while (it.hasPrevious()) if (it.previous()==null) //返回 it.nextIndex() 原因类似 2 return it.nextIndex(); } else { while (it.hasPrevious()) if (o.equals(it.previous())) return it.nextIndex(); } return -1; }
4.clear(), removeRange(int, int), 全部/范围 删除元素：
public void clear() {
//传入由子类实现的 size()
removeRange(0, size());
}
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
//获取 ListIterator 来进行迭代删除
ListIterator
it = listIterator(fromIndex); for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i
5.addAll(int,Collection
两种内部迭代器
与其他集合实现类不同，AbstractList 内部已经提供了 Iterator, ListIterator 迭代器的实现类，分别为 Itr, ListItr, 不需要我们去帮他实现。
Itr 代码分析：
private class Itr implements Iterator
{ //游标 int cursor = 0; //上一次迭代到的元素的位置，每次使用完就会置为 -1 int lastRet = -1; //用来判断是否发生并发操作的标示，如果这两个值不一致，就会报错 int expectedModCount = modCount; public boolean hasNext() { return cursor != size(); } public E next() { //时刻检查是否有并发修改操作 checkForComodification(); try { int i = cursor; //调用 子类实现的 get() 方法获取元素 E next = get(i); //有迭代操作后就会记录上次迭代的位置 lastRet = i; cursor = i + 1; return next; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { //调用需要子类实现的 remove()方法 AbstractList.this.remove(lastRet); if (lastRet < cursor) cursor--; //删除后 上次迭代的记录就会置为 -1 lastRet = -1; expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { throw new ConcurrentModificationException(); } } //检查是否有并发修改 final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }
可以看到 Itr 只是简单实现了 Iterator 的 next, remove 方法。
ListItr 代码分析:
//ListItr 是 Itr 的增强版
private class ListItr extends Itr implements ListIterator
{ //多了个指定游标位置的构造参数，怎么都不检查是否越界！ ListItr(int index) { cursor = index; } //除了一开始都有前面元素 public boolean hasPrevious() { return cursor != 0; } public E previous() { checkForComodification(); try { //获取游标前面一位元素 int i = cursor - 1; E previous = get(i); //为什么上次操作的位置是 游标当前位置呢？哦，看错了，游标也前移了 lastRet = cursor = i; return previous; } catch (IndexOutOfBoundsException e) { checkForComodification(); throw new NoSuchElementException(); } } //下一个元素的位置就是当前游标所在位置 public int nextIndex() { return cursor; } public int previousIndex() { return cursor-1; } public void set(E e) { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { //子类得检查 lasRet 是否为 -1 AbstractList.this.set(lastRet, e); expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } public void add(E e) { checkForComodification(); try { int i = cursor; AbstractList.this.add(i, e); //又置为 -1 了 lastRet = -1; cursor = i + 1; expectedModCount = modCount; } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } } }
ListItr 在 Itr 基础上多了 向前 和 set 操作。
两种内部类
在 subList 方法中我们发现在切分 子序列时会分为两类，RandomAccess or not：
public List
subList(int fromIndex, int toIndex) { return (this instanceof RandomAccess ? new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex) : new SubList<>(this, fromIndex, toIndex)); }
RandomAccess
public interface RandomAccess {
}
RandomAccess 是一个空的接口，它用来标识某个类是否支持 随机访问（随机访问，相对比“按顺序访问”）。一个支持随机访问的类明显可以使用更加高效的算法。
List 中支持随机访问最佳的例子就是 ArrayList, 它的数据结构使得 get(), set(), add()等方法的时间复杂度都是 O(1);
反例就是 LinkedList, 链表结构使得它不支持随机访问，只能按序访问，因此在一些操作上性能略逊一筹。
通常在操作一个 List 对象时，通常会判断是否支持 随机访问，也就是* 是否为 RandomAccess 的实例*，从而使用不同的算法。
// AbstractList 的子类，表示父 List 的一部分
class SubList
extends AbstractList
{ private final AbstractList
l; private final int offset; private int size; //构造参数: //list ：父 List //fromIndex : 从父 List 中开始的位置 //toIndex : 在父 List 中哪里结束 SubList(AbstractList
list, int fromIndex, int toIndex) { if (fromIndex < 0) throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex); if (toIndex > list.size()) throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex); if (fromIndex > toIndex) throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex + ") > toIndex(" + toIndex + ")"); l = list; offset = fromIndex; size = toIndex - fromIndex; //和父类使用同一个 modCount this.modCount = l.modCount; } //使用父类的 set() public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); checkForComodification(); return l.set(index+offset, element); } //使用父类的 get() public E get(int index) { rangeCheck(index); checkForComodification(); return l.get(index+offset); } //子 List 的大小 public int size() { checkForComodification(); return size; } public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); checkForComodification(); //根据子 List 开始的位置，加上偏移量，直接在父 List 上进行添加 l.add(index+offset, element); this.modCount = l.modCount; size++; } public E remove(int index) { rangeCheck(index); checkForComodification(); //根据子 List 开始的位置，加上偏移量，直接在父 List 上进行删除 E result = l.remove(index+offset); this.modCount = l.modCount; size--; return result; } protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) { checkForComodification(); //调用父类的 局部删除 l.removeRange(fromIndex+offset, toIndex+offset); this.modCount = l.modCount; size -= (toIndex-fromIndex); } public boolean addAll(Collection
c) { return addAll(size, c); } public boolean addAll(int index, Collection
c) { rangeCheckForAdd(index); int cSize = c.size(); if (cSize==0) return false; checkForComodification(); //还是使用的父类 addAll() l.addAll(offset+index, c); this.modCount = l.modCount; size += cSize; return true; } public Iterator
iterator() { return listIterator(); } public ListIterator
listIterator(final int index) { checkForComodification(); rangeCheckForAdd(index); //创建一个 匿名内部 ListIterator，指向的还是 父类的 listIterator return new ListIterator
() { private final ListIterator
i = l.listIterator(index+offset); public boolean hasNext() { return nextIndex() < size; } public E next() { if (hasNext()) return i.next(); else throw new NoSuchElementException(); } public boolean hasPrevious() { return previousIndex() >= 0; } public E previous() { if (hasPrevious()) return i.previous(); else throw new NoSuchElementException(); } public int nextIndex() { return i.nextIndex() - offset; } public int previousIndex() { return i.previousIndex() - offset; } public void remove() { i.remove(); SubList.this.modCount = l.modCount; size--; } public void set(E e) { i.set(e); } public void add(E e) { i.add(e); SubList.this.modCount = l.modCount; size++; } }; } public List
subList(int fromIndex, int toIndex) { return new SubList<>(this, fromIndex, toIndex); } private void rangeCheck(int index) { if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } private String outOfBoundsMsg(int index) { return "Index: "+index+", Size: "+size; } private void checkForComodification() { if (this.modCount != l.modCount) throw new ConcurrentModificationException(); } }
所以可以通过它来间接操作父 List。
class RandomAccessSubList
extends SubList
implements RandomAccess { RandomAccessSubList(AbstractList
list, int fromIndex, int toIndex) { super(list, fromIndex, toIndex); } public List
subList(int fromIndex, int toIndex) { return new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex); } }
总结：
AbstractList 作为 List 家族的中坚力量
- 既实现了 List 的期望
- 也继承了 AbstractCollection 的传统
- 还创建了内部的迭代器 Itr, ListItr
- 还有两个内部子类 SubList 和 RandomAccessSublist；
百废俱兴，AbstractList 博采众长，制定了 List 家族的家规，List 家族基础已经搭建的差不多了。
List 家族在 AbstractList 的指导下出了几个英豪，成为了 Java 世界的栋梁之才，具体细节，我们下回再续。
