java集合13——— Stack源码分析走一波 _java集合

古人已用三冬足，年少今开万卷余。这篇文章主要讲述java集合13——— Stack源码分析走一波相关的知识，希望能为你提供帮助。
前言集合源码分析系列：??Java集合源码分析??前面已经把?

?Vector??,??ArrayList??,??LinkedList??分析完了，本来是想开始??Map??这一块，但是看了下面这个接口设计框架图：整个接口框架关系如下（来自百度百科）：
原来还有一个漏网之鱼，?

?Stack??栈的是挂在??Vector??下，前面我们已经分析过??Vector??了，那么顺便把??Stack??分析一遍。再不写就2022年了：

Stack介绍栈是一种数据结构，并不是??java??特有的，在??Java??里面体现是??Stack??类。它的本质是先进后出，就像是一个桶，只能不断的放在上面，取出来的时候，也只能不断的取出最上面的数据。要想取出底层的数据，只有等到上面的数据都取出来，才能做到。当然，如果有这种需求，我们一般会使用双向队列。以下是栈的特性演示：

??Stack??在??Java??中是继承于??Vector??，这里说的是??1.8??版本，共用了??Vector??底层的数据结构，底层都是使用数组实现的，具有以下的特点：

先进后出（`??FILO??）
继承于??Vector??,同样基于数组实现
由于使用的几乎都是??Vector??，??Vector??的操作都是线程安全的，那么??Stack??操作也是线程安全的。

类定义源码：

public
class Stack< E> extends Vector< E>

成员变量只有一个序列化的变量：

private static final long serialVersionUID = 1224463164541339165L;

方法解读【java集合13——— Stack源码分析走一波】??Stack??没有太多自己的方法，几乎都是继承于??Vector??，我们可以看看它自己拓展的 5 个方法：

??E push(E item)??: 压栈
??synchronized E pop()??: 出栈
??synchronized E peek()??:获取栈顶元素
??boolean empty()??:判断栈是不是为空
??int search(Object o)??: 搜索某个对象在栈中的索引位置

push方法
在底层实际上调用的是??addElement()??方法，这是??Vector??的方法：

public E push(E item)
addElement(item);

return item;

在前面我们已经分析过??Vecor??的源码，感兴趣可以参考：http://aphysia.cn/archives/java-ji-he-11vector-chao-ji-xiang-xi-yuan-ma-jie-xi?

?addElement??是线程安全的，在底层实际上就是往数组后面添加了一个元素，但是它帮我们保障了容量，如果容量不足，会触发自动扩容机制。

public synchronized void addElement(E obj)
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;

pop 方法
底层是先调用??peek()??方法，获取到栈顶元素，再调用??removeElementAt（）??方法移除掉栈顶元素，实现出栈效果。

public synchronized E pop()
Eobj;
intlen = size();

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

return obj;

??removeElementAt(int index)??也是??Vector??的方法，??synchronized??修饰，也是线程安全的，由于移除的是数组最后的元素，所以在这里不会触发元素复制，也就是?

?System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);
?

public synchronized void removeElementAt(int index)
modCount++;
if (index > = elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " > = " +
elementCount);

else if (index < 0)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);

int j = elementCount - index - 1;
if (j > 0)
System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, j);

elementCount--;
elementData[elementCount] = null; /* to let gc do its work */

peek 方法
获取栈顶元素，先获取数组的大小，然后再调用??Vector??的??E elementAt(int index)??获取该索引的元素：

public synchronized E peek()
intlen = size();

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

??E elementAt(int index)??的源码如下,里面逻辑比较简单，只有数组越界的判断：

public synchronized E elementAt(int index)
if (index > = elementCount)
throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index + " > = " + elementCount);

return elementData(index);

empty 方法
主要是用来判空，判断元素栈里面有没有元素，主要调用的是??size()??方法：

public boolean empty()
return size() == 0;

这个??size()??方法其实也是??Vector??的方法，返回的其实也是一个类变量，元素的个数：

public synchronized int size()
return elementCount;

search方法
这个方法主要用来查询某个元素的索引，如果里面存在多个，那么将会返回最后一个元素的索引：

public synchronized int search(Object o)
int i = lastIndexOf(o);

if (i > = 0)
return size() - i;

return -1;

使用??synchronized??修饰，也是线程安全的，为什么需要这个方法呢？我们知道栈是先进先出的，如果需要查找一个元素在其中的位置，那么需要一个个取出来再判断，那就太麻烦了，而底层使用数组进行存储，可以直接利用这个特性，就可以快速查找到该元素的索引位置。至此，回头一看，你是否会感到疑惑，`?

?Stack??里面没有任何的数据，但是却不断的在操作数据，这得益于??Vector??的数据结构：

// 底层数组
protected Object[] elementData;

// 元素数量
protected int elementCount;

底层使用数组，保存了元素的个数，那么操作元素其实只是不断往数组中插入元素，或者取出最后一个元素即可。

总结??stack?? 由于继承了??Vector??，因此也是线程安全的，底层是使用数组保存数据，大多数`??API????都是使用??Vector??来保存。它最重要的属性是先进先出。至于数组扩容，沿用了??Vector`中的扩容逻辑。如果让我们自己实现，底层不一定使用数组，使用链表也是能实现相同的功能的，只是在整个集合源码体系中，共有相同的部分，是不错的选择。
【作者简介】：秦怀，公众号【

秦怀杂货店】作者，个人网站：http://aphysia.cn，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。?

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