本文對Java中的Stack集合的源碼進行了深度解析，包括各種方法的底層實現，並且給出了Stack的使用建議。
1 Stack的概述
public class Stack< E >
extends Vector< E >
Stack，來自於JDK1.0 的古老集合類，底層是數組結構，元素可重複，有序（存放順序），支持下標索引訪問，允許null元素。
Stack類繼承了Vector，所有方法的實現都是同步的，方法採用了synchronized修飾，數據安全，效率低！。
Stack針對Vector擴展了五個API方法，主要被用來實現爲先進後出（FILO）的棧。
2 Stack的源碼解析
由於Stack繼承了Vector類，因此繼承了Vector類的屬性和方法，同時他擴展了Vector類的方法，即新增了五個方法，用於實現先進後出的棧結構。關於Vector集合的介紹，可以看這篇文章：Java的Vector集合源碼深度解析以及應用介紹。
Stack的將底層數組的尾部看成了棧頂，因此入棧時將元素加在尾部，出棧時直接移除尾部的元素，比較簡單，不會導致大量元素位置移動！
2.1 構造器
僅有一個自己的構造器！用於創建一個空堆棧。
public Stack() {
}
2.2 API方法
這裏講解相比於Vector新增的將用於實現棧的五個方法！
2.2.1. public E push(E item)
壓棧：將新元素放在棧頂的位置。新加入的元素把原來的元素往下“壓”，默認最後加入的元素在棧頂。
/**
* 壓棧(入棧),在內部實現是將元素放在內部數組的末尾
* @param item 添加的元素
* @return 被添加的元素
*/
public E push(E item) {
//調用了父類的addElement方法,將元素放在內部數組的末尾
addElement(item);
//返回被添加的元素
return item;
}
2.2.2 public E peek()
獲得棧頂元素，但是不移除。如果棧爲空，將拋出EmptyStackException異常。
/**
* 獲取棧頂元素但不移除
* @return 棧頂元素
*/
public synchronized E peek() {
//獲取元素數量
int len = size();
//如果數量等於0則說明是空棧,拋出異常
if (len == 0)
throw new EmptyStackException();
//返回內部數組的尾部元素
return elementAt(len - 1);
}
2.2.3 public E pop()
獲得棧頂，並移除（彈棧）。如果棧爲空，將拋出EmptyStackException異常。
/**
* 獲取棧頂元素並不移除
* @return 棧頂元素
*/
public synchronized E pop() {
E obj;
//獲取元素數量
int len = size();
//獲取棧頂元素但不移除
obj = peek();
//移除底層數組尾部元素
removeElementAt(len - 1);
//返回被出棧的元素
return obj;
}
2.2.4 public boolean empty()
判斷棧容器是否爲空棧。
public boolean empty() {
//很簡單，直接看元素數量是否等於0
return size() == 0;
}
2.2.5 public int search(Object o)
搜索o在棧空間當中的位置：以1爲基礎，從棧頂開始計算，返回值爲-1時表示此對象不在堆棧中。底層使用 equals 方法比較 o 與堆棧中的項。
/**
* 搜索o在棧空間當中的位置：以1爲基礎，從棧頂開始計算，返回值爲-1時表示此對象不在堆棧中。底層使用 equals 方法比較 o 與堆棧中的項。
* @param o 搜索的元素
* @return 位置
*/
public synchronized int search(Object o) {
//從尾部倒序向頭部搜索索引位置,返回第一個被找到的元素的索引,沒找到返回-1
int i = lastIndexOf(o);
//如果位置i大於等於0，則返回size-i；
//即如果size=5，i=4，那麼該元素在"棧"結構中的位置因該是1,即以1爲基礎,棧頂元素位置就是1
if (i >= 0) {
return size() - i;
}
//沒找到就返回-1
return -1;
}
2.2.6 案例
public class StackDemo01 {
public static void main(String[] args) {
Stack<String> s = new Stack<>();
s.push("a");
s.push("b");
s.push("c");
s.push("d");
while (!s.empty()) {
String pop = s.pop();
System.out.print(pop + " ");
}
}
}
3 總結
Stack類的實現還是很簡單的，相比父類Vector就是多了五個方法。但是由於來自於JDK1.0，那時候的集合都很原始並且使用Synchronized修飾，性能可能不是很好，並且底層實現比較粗糙！
在JDK1.6的時候，添加了集合類ArrayDeque，該類實現了Deque接口，即作爲一個“雙端隊列”，可以被用來實現Stack（棧）或者Queue（隊列）。
ArrayDeque內部是採用可變數組實現的雙端隊列，採用兩個外部引用來保持隊列頭結點和尾節點的訪問，同時刪除隊列頭尾元素時不會移動其他元素，而是移動引用的位置，即形成一個環形隊列，能夠複用數組空間（允許隊頭索引比隊尾索引值更大），相比於另外一個使用鏈表實現的雙端隊列LinkedList綜合效率更好（LinkedList介紹：Java的LinkedList集合源碼深度解析以及應用介紹）！同時，如果用於實現棧，那麼相比於Stack的綜合效率同樣更好！不過ArrayDeque不支持null元素，並且不是線程安全的！
因此，JDK推薦我們一般使用ArrayDeque來替代Stack實現棧！
同時如果你真的想了解JVM的棧空間的工作過程，可以看看這篇文章：Java的JVM運行時棧結構和方法調用詳解，看完你會發現爲什麼上面的集合可以用來模擬“棧空間”了，因爲方法在棧空間中的調用也是“先進後出”的！
我們後續將會介紹的更多集合，比如TreeMap、HashMap，LinkedHashMap、HashSet、TreeSet、ArrayDeque等基本集合以及JUC包中的高級併發集合。如果想學習集合源碼的關注我的專欄更新！
如果有什麼不懂或者需要交流，可以留言。另外希望點贊、收藏、關注，我將不間斷更新各種Java學習博客！