java集合類（7）Stack

這篇文章開始介紹Stack。從名字看他就是一個stack，因此具有數據結構中棧的一般特性（後進先出），平時用起來相對較多一點，但是也是非常簡單。這篇文章我們將從源碼的角度來分析一下Stack。

OK，開始今天的文章。

一、認識Stack

Stack繼承自Vector。底層是通過數組實現的。下面我們認識一下Stack在整個java集合體系中的位置：

我們會發現，其實Stack就是繼承自Vector，因此它具有Vector的一般特點。我們把Stack放大,從Stack的角度來看一下：

從上圖我們可以看到，Stack其實就是繼承了Vector，Vector具有的接口的父類，Stack也有。

繼承了AbstractList、實現了Enumeration、List、ListIterator等接口。

下面我們再來看一下源碼，它的源碼那是超級簡單。

二、源碼分析

一下源碼基於jdk1.8來分析的。

（1）構造方法

public Stack() {}

只有一個無參構造方法。

（2）增加元素

public E push(E item) {
        addElement(item);
        return item;
}

這裏面調用了addElement方法，我們追蹤進去，繼續往裏看

public synchronized void addElement(E paramE) {
    this.modCount += 1;
    ensureCapacityHelper(this.elementCount + 1);
    this.elementData[(this.elementCount++)] = paramE;
}

synchronized 說明了這是一個線程安全的方法，他分了三步走的戰略：

• 第一步：它在添加元素的時候首先將modCount加1，保證線程安全。
• 第二步：ensureCapacityHelper()主要用於保障Stack的容量，在合理範圍
• 第三步：真正實現元素的添加，將該元素添加到棧頂，數目加1；

（3）刪除元素

public synchronized E pop() {
    E  obj;
    int  len = size();
    obj = peek();
    removeElementAt(len - 1);
    return obj;
}

在這裏我們發現，真正實現刪除操作的是removeElementAt；我們追蹤進去：

public synchronized void removeElementAt(int paramInt) {
    this.modCount += 1;
    if (paramInt >= this.elementCount)
      throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(paramInt + " >= "
          + this.elementCount);
    if (paramInt < 0)
      throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(paramInt);
    int i = this.elementCount - paramInt - 1;
    if (i > 0)
      System.arraycopy(this.elementData, paramInt + 1, this.elementData,
          paramInt, i);
    this.elementCount -= 1;
    this.elementData[this.elementCount] = null;
}

synchronized 說明了這是一個線程安全的方法，刪除操作就有點複雜了，沒關係我們繼續分析：

• 第一步：它在添加元素的時候首先將modCount加1，保證線程安全。
• 第二步：第一個if判斷刪除元素是否超出了存儲的數量範圍
• 第三步：第二個if判斷待刪除的元素下標大於0
• 第四步：第三個if將元素後移
• 第五步：將數量減小1
• 第六步：將最上面的元素置爲空，也就是刪除了元素。

（4）查找操作

在上面刪除的時候我們發現了其實有一個peek()方法我們沒有將，他的作用就是返回stack中最頂端的元素。

public synchronized E peek() {
        int  len = size();
        if (len == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elementAt(len - 1);
}

但是還有一個最正式的查找操作：

public synchronized int search(Object o) {
        int i = lastIndexOf(o);
        if (i >= 0) {
            return size() - i;
        }
        return -1;
}

該方法返回所查找對象所處的位置，如果不存在在返回-1；

• 第一步：通過lastLindexOf(Object)方法返回從棧底到棧頂最下面的的那個元素的下標，
• 第二步：利用元素的總數目減去所處的下標就得到了元素的位置（），並且返回否則返回-1；

（5）其他方法

這裏提供的其他方法只有一個判斷是否爲空

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

以上就列出了Stack的所有源碼，超級簡單。最後我們就來對它進行有一個總結

三、總結

stack是繼承自Vector，底層使用數組存儲、用來模擬棧的一個java集合。同時也是線程安全的。使用場景比如說倒序輸出、XML語法檢查。最主要的是面試還經常使用到它，因此你主要還是在機試的時候靈活的去使用它。

就來對它進行有一個總結

三、總結

stack是繼承自Vector，底層使用數組存儲、用來模擬棧的一個java集合。同時也是線程安全的。使用場景比如說倒序輸出、XML語法檢查。最主要的是面試還經常使用到它，因此你主要還是在機試的時候靈活的去使用它。