【Java】【常用类】 Arrays工具类 源码学习
2024-10-08 08:16:21
虽然在数组的随笔中有说过，但实际上应该仔细深入一下源码进行分析
源码没有想象中的高大上，代码终究还是写给人看的，可读性大于执行性
最小阵列排序：1 乘 2的13次方 = 8192
学识浅薄，暂时还不明白这个常量在数组工具类的意义
通过翻译的介绍，说明这是并行排序最小长度的要求
【并行排序的最小数组长度】
- 算法不会进一步划分排序任务。使用
- 较小的大小通常会导致
- 使并行加速不太可能的任务。
private static final int MIN_ARRAY_SORT_GRAN = 1 << 13;
私有化的构造器，因为是工具类，设计者认为不应该产生实例
【抑制默认构造函数，确保不可实例化。】
// Suppresses default constructor, ensuring non-instantiability.
private Arrays() {}
一个固定的静态内部类 叫自然顺序类
实现了可比较接口，和重写了比较方法，暂时还不知道其中的用意
static final class NaturalOrder implements Comparator<Object> {
@SuppressWarnings("unchecked")
public int compare(Object first, Object second) {
return ((Comparable<Object>)first).compareTo(second);
}
static final NaturalOrder INSTANCE = new NaturalOrder();
}
长度范围检查
设计者认为所有工具方法，都应该先确认一下参数注入的数组的正确性
所以设计了长度检查，如果不符合描述，直接丢异常出去交给调用者处理检查
- 如果起始索引大于截至索引，抛出不合理的参数异常，并指明错误参数
- 如果起始位置小于0，也就是小于第一个元素的位置索引 ，抛出越界异常
- 如果截至位置大于数组的长度 抛出越界异常
/**
* Checks that {@code fromIndex} and {@code toIndex} are in
* the range and throws an exception if they aren't.
*/
private static void rangeCheck(int arrayLength, int fromIndex, int toIndex) {
if (fromIndex > toIndex) {
throw new IllegalArgumentException(
"fromIndex(" + fromIndex + ") > toIndex(" + toIndex + ")");
}
if (fromIndex < 0) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(fromIndex);
}
if (toIndex > arrayLength) {
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(toIndex);
}
}
可以看到这个排序调用的是一个名叫【双枢轴快速排序类的排序方法】
只看过快速排序，哪儿见过这算法，打个mark留意一下把，
因为只注入一个数组的参数，所以不需要上面范围检查
public static void sort(int[] a) {
DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0);
}
如果是针对数组的一个片段的排序，这个排序的重载就会调用范围检查
public static void sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex) {
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
DualPivotQuicksort.sort(a, fromIndex, toIndex - 1, null, 0, 0);
}
基本类型的重载
除了对基本类型排序之外，还有对引用类型排序的支持！
但是具体实现的算法还是没看懂，只能标记一下了
public static void sort(Object[] a) {
if (LegacyMergeSort.userRequested)
legacyMergeSort(a);
else
ComparableTimSort.sort(a, 0, a.length, null, 0, 0);
}
/** To be removed in a future release. */
private static void legacyMergeSort(Object[] a) {
Object[] aux = a.clone();
mergeSort(aux, a, 0, a.length, 0);
}
并行排序、又称串行排序，用于多线程相关的排序
看不懂，我太菜了。。。。
备注说明了这个方法是从1.8开始有的
public static void parallelSort(byte[] a) {
int n = a.length, p, g;
if (n <= MIN_ARRAY_SORT_GRAN ||
(p = ForkJoinPool.getCommonPoolParallelism()) == 1)
DualPivotQuicksort.sort(a, 0, n - 1);
else
new ArraysParallelSortHelpers.FJByte.Sorter
(null, a, new byte[n], 0, n, 0,
((g = n / (p << 2)) <= MIN_ARRAY_SORT_GRAN) ?
MIN_ARRAY_SORT_GRAN : g).invoke();
}
也是配备了基本类型和引用类型的重载
并行前缀方法
跟并行排序配套使用的方法... 依旧不懂
public static <T> void parallelPrefix(T[] array, BinaryOperator<T> op) {
Objects.requireNonNull(op);
if (array.length > 0)
new ArrayPrefixHelpers.CumulateTask<>
(null, op, array, 0, array.length).invoke();
}
对应的类型只有这么几个重载
官方的二分查找，在获取中轴游标时采用的位运算 无符号右移1，也就是除2
// Like public version, but without range checks.
private static int binarySearch0(long[] a, int fromIndex, int toIndex,
long key) {
int low = fromIndex;
int high = toIndex - 1; while (low <= high) {
int mid = (low + high) >>> 1;
long midVal = a[mid]; if (midVal < key)
low = mid + 1;
else if (midVal > key)
high = mid - 1;
else
return mid; // key found
}
return -(low + 1); // key not found.
}
对应的基本和引用类型的重载
比较两个数组之间是否相同 地址一样 或者 数组的长度和元素都是一样
public static boolean equals(int[] a, int[] a2) {
if (a==a2)
return true;
if (a==null || a2==null)
return false;
int length = a.length;
if (a2.length != length)
return false;
for (int i=0; i<length; i++)
if (a[i] != a2[i])
return false;
return true;
}
引用类型数组增加了对元素对象的比较
public static boolean equals(Object[] a, Object[] a2) {
if (a==a2)
return true;
if (a==null || a2==null)
return false;
int length = a.length;
if (a2.length != length)
return false;
for (int i=0; i<length; i++) {
Object o1 = a[i];
Object o2 = a2[i];
if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
return false;
}
return true;
}
比较的重载
填充数组的重载 ，增加了范围检查设置，可以选数组的一个片段进行填充
public static void fill(long[] a, int fromIndex, int toIndex, long val) {
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
for (int i = fromIndex; i < toIndex; i++)
a[i] = val;
}
复制数组直接调用的是系统类给的
然而系统类的复制方法是调用C++的方法
关于native描述的方法
https://www.cnblogs.com/b3051/p/7484501.html
public static char[] copyOf(char[] original, int newLength) {
char[] copy = new char[newLength];
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}
片段复制
public static <T,U> T[] copyOfRange(U[] original, int from, int to, Class<? extends T[]> newType) {
int newLength = to - from;
if (newLength < 0)
throw new IllegalArgumentException(from + " > " + to);
@SuppressWarnings("unchecked")
T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
? (T[]) new Object[newLength]
: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
System.arraycopy(original, from, copy, 0,
Math.min(original.length - from, newLength));
return copy;
}
转换成List集合，List是一个接口，实际上应该是由实现类完成的转换
@SafeVarargs
@SuppressWarnings("varargs")
public static <T> List<T> asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}
转换成字符串形式
- 空指针打印null
- 如果索引个数，也就是没有元素，返回空
- 使用Buider拼接字符串，遍历到最后返回
还有个深转换的，针对对象设计的方法...
public static String toString(long[] a) {
if (a == null)
return "null";
int iMax = a.length - 1;
if (iMax == -1)
return "[]";
StringBuilder b = new StringBuilder();
b.append('[');
for (int i = 0; ; i++) {
b.append(a[i]);
if (i == iMax)
return b.append(']').toString();
b.append(", ");
}
}
就先看到这儿了，剩下的几个方法都还没看懂是干嘛的
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