概述
(注意:本文基于JDK1.8)
前言
包括迭代器中的remove()方法,以及删除单个元素、删除多个元素、删除所有元素、删除不包含的所有元素的方法,Vector中共计10个对外的API可以用于删除元素,今天一起分析每一个删除元素的方法是如何实现的!
remove(int)方法分析
public synchronized E remove(int index) { modCount++; if (index >= elementCount) throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index); E oldValue = elementData(index); int numMoved = elementCount - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--elementCount] = null; // Let gc do its work return oldValue; }
用于删除指定下标单个元素的方法,传入的参数index表示元素的下标,第一个元素的下标是0,这个基础知识点不要忘记哦
1、为fail-fast机制保驾护航
modCount是Vector对象持有的一个int变量,它本身位于Vector的父类AbstractList中,此处增加1,表示Vector的元素状态发生改变,迭代器那里会使用fail-fast,防止多线程下即遍历又删除,也防止单线程下,一边遍历元素、一边删除元素
2、检查下标是否存在元素
检查传入的下标index是否存在元素,当index与elementCount相等或者大于elementCount,此处的index并没有元素,所以不能删除没有元素的位置,此处作者抛出ArrayIndexOutOfBoundsException对象,为此告知调用者,你传入的下标根本没有元素,怎么删除呢?
3、保存删除的元素到局部变量
调用elementData元素,并传入下标index,获得指定下标处的元素,并由局部变量oldValue负责保存
4、计算需要挪动元素的数量
使用表示元素总数的elementCount减去index、减去1,得到需要挪动元素的数量并存储到局部变量numMoved
5、挪动元素
如果需要挪动元素,就将index下标后面的所有元素向前挪动(复制)
6、减少元素总数值
先将元素总数elementCount减去1
7、将持有元素的引用,赋值为null
将Vector对象持有的数组elementData对象的指定下标处,赋值为null,GC会删除没有Root结点对象连接的对象
8、向调用者返回删除后的元素
return会返回此时被删除的元素对象
remove(Object)方法分析
public boolean remove(Object o) { return removeElement(o); }
用于将第一个匹配的元素对象删除的方法,传入的参数为元素对象,此方法并没有使用synchronized修饰,那么它如何保证线程安全的删除元素呢?往下看……
1、实际调用removeElement()方法
2、向调用者返回删除结果
removeElement(Object)方法分析
public synchronized boolean removeElement(Object obj) { modCount++; int i = indexOf(obj); if (i >= 0) { removeElementAt(i); return true; } return false; }
用于删除元素的方法,使用synchronized修饰,同一时刻只有获得对象锁的线程可以执行该方法,未获得对象锁的线程,将被阻塞在方法的入口处,传入的1个参数表示元素对象
1、fail-fast机制保护
modCount增加1,表示Vector持有的元素发生改变
2、获取元素对象在数组中的下标
调用index()方法,同时会将元素对象ob传入进去,返回值则由局部变量i负责存储,它存储的是元素在数组中下标
3、元素存在,则继续执行删除工作
当局部变量i的值大于等于0,说明元素存储在数组中(Vector对象持有一个数组对象,用于保存元素的引用),通过调用removeElement()方法完成删除工作,最后向调用者返回true,表示删除元素成功
4、当元素不存在时,向调用者返回false
removeElementAt(int)方法分析
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 */ }
用于删除指定下标的元素,使用synchronized修饰,同一时刻只有1个线程可以执行该方法,其它未获得对象锁的线程将被阻塞在入口处,传入的1个参数index表示元素的下标
1、fail-fast机制
modCount增加1,表示Vector保存的元素发生改变
2、检查下标是否合理
当传入的下标index大于等于Vector对象持有的elementCount值时,抛出ArrayIndexOutOfBoundsException,告知调用者,index >= xx值
当传入的下标index小于0时,同样抛出ArrayIndexOutOfBoundsException对象,此时只告知index值是多少
只有下标0至elementCount - 1的范围内,才有元素,所以作者的保护相当的合理
3、计算需要移动元素的数量
比如一共保存了5个元素(elementCount)、需要删除下标为3的元素,下标为3的元素是第4个元素,后续需要挪动的元素数量为1,所以
公式为:remove_num = elementCount - index - 1,我们再套进来公式里:remove_num = 5 - 3 - 1
4、开始挪动元素
挪动元素,而采用的是复制元素,system类的静态方法arrycopy即可做到,它接受5个参数
第一个参数:表示需要从哪个数组对象中复制元素(源头)
第二个参数:表示需要从数组对象的哪个下标处,开始复制
第三个参数:表示需要粘贴到哪个数组对象中(目标)
第四个参数:表示需要粘贴到数组对象的起始下标
第五个参数:表示共计复制几个元素
5、记录的元素总数减去1
elementCount减少1
6、将剩下的数组中,多余的引用,删除掉
因为每个元素都向前复制了一位,所以此时的elementCount指向的下标处,还存着对象的引用,这会造成对象无法被GC回收,赋值为null,由GC回收对象占用的内存空间
removeIf()方法分析
public synchronized boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) { Objects.requireNonNull(filter); // figure out which elements are to be removed // any exception thrown from the filter predicate at this stage // will leave the collection unmodified int removeCount = 0; final int size = elementCount; final BitSet removeSet = new BitSet(size); final int expectedModCount = modCount; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { @SuppressWarnings("unchecked") final E element = (E) elementData[i]; if (filter.test(element)) { removeSet.set(i); removeCount++; } } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } // shift surviving elements left over the spaces left by removed elements final boolean anyToRemove = removeCount > 0; if (anyToRemove) { final int newSize = size - removeCount; for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) { i = removeSet.nextClearBit(i); elementData[j] = elementData[i]; } for (int k=newSize; k < size; k++) { elementData[k] = null; // Let gc do its work } elementCount = newSize; if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } return anyToRemove; }
实现Collection接口的方法,用于根据指定条件删除元素的方法,同样由synchronized修饰,同一时刻只有获取到当前对象锁的线程可以调用此方法,其它线程如果也调用此方法,会被阻塞在方法的入口处
1、检查传入的Predicate对象
确保Predicate对象必须传入,此处使用Objects的静态方法requireNonNull()检查
2、创建用于记录删除数量的局部变量
removeCount,默认值为0
3、临时存储当前Vector对象持有的元素总数
创建一个局部变量size用于存储当前元素总数elementCount
4、创建BitSet对象
利用Vector对象持有的元素总数size,用于创建一个BitSet对象,局部变量removeSet临时指向该此BitSet对象
removeAllElement()方法分析
public synchronized void removeAllElements() { modCount++; // Let gc do its work for (int i = 0; i < elementCount; i++) elementData[i] = null; elementCount = 0; }
用于删除Vector对象持有的所有元素对象
1、fail-fast机制保护
实例变量modCount增加1,表示Vector持有的元素发生变化
2、遍历数组对象
将Vector对象持有的数组对象elementData中实际保存元素对象引用的所有位置,全部赋值为null,当对象从GC Roots处不可达时,垃圾收集器会回收对象占用的内存空间
3、元素总数标记为0
Vector对象持有的elementCount标记为0,说明Vector对象不再持有任何元素
removeAll(Collection)方法分析
public synchronized boolean removeAll(Collection<?> c) { return super.removeAll(c); }
用于删除多个元素的方法,只有与传入的Collection对象中持有的元素匹配的元素会被删除
1、直接调用父类的removeAll()方法,并将传入的Collection对象传入进去
2、向调用者返回删除元素的结果
父类中的removeAll(Collection)方法分析
public boolean removeAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); boolean modified = false; Iterator<?> it = iterator(); while (it.hasNext()) { if (c.contains(it.next())) { it.remove(); modified = true; } } return modified; }
位于父类AbstractCollection中,用于删除与传入参数Collection对象中匹配的所有元素
1、检查传入参数Collection对象
2、定义局部变量,表示是否修改,默认值false
3、调用iterator()方法获取迭代器对象,并由局部变量it负责保存
此iterator()方法都是子类去实现,Vector中也实现了该方法,此方法会返回一个迭代器对象
4、使用迭代器对象的方法进行遍历与删除
hasNext()方法用于判断是否有下一个元素,当第一次使用时,判断的是第一个元素
next()方法可以获取到一个元素,第一次使用时,获取到的是第一个元素
remove()方法可以删除一个元素
每当删除一个元素(Vector中持有的元素与Collection中的某个元素相同),将是否修改的标志位modified赋值为true
5、向调用者返回删除结果
retainAll(Collection)方法分析
public synchronized boolean retainAll(Collection<?> c) { return super.retainAll(c); }
用于删除除了传入的Collection对象持有的元素之外的所有元素,求交集……
总结
1、即可以删除一个元素、也可以删除多个元素
2、fail-fast机制除了保护多线程下的使用,也防止在单线程下即遍历、又删除
3、为了规避一边遍历,一边删除的锅,可以使用迭代器对象提供的一边遍历、一边删除的方法
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最后
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