Java集合框架源码分析 - RandomAccess
在JDK的源码里有一个RandomAccess接口，这个接口没有任何方法需要实现，那么它是干什么用的呢？
public interface RandomAccess {
}官方文档解释如下:
接口RandomAccess被List实现用来指示它们支持快速的（通常是恒定的）随机访问。此接口的主要目的是允许通用算法改变其行为，以便在应用于随机或顺序访问列表时提供良好的性能。
用于处理随机访问列表（如ArrayList）的最佳算法可应用于顺序访问列表（如LinkedList）时产生二次行为。鼓励通用列表算法检查给定列表是否是此接口的一个实例，然后应用算法，如果将其应用于顺序访问列表将提供较差的性能，并在必要时更改其行为以保证可接受的性能。
认识到随机访问和顺序访问之间的区别通常是模糊的。例如，一些List实现在渐近线性访问时间的情况下获得巨大的访问时间，但在实践中访问时间不变。这样的List实现通常应该实现这个接口。作为一个经验法则，如果对于典型的类实例，List实现应该实现这个接口。
根本原因是:
for（int i = 0，n = list.size（）; i 运行速度比这个循环更快：
for（Iterator i = list.iterator（）; i.hasNext（）;）
i.next（）;我自己的理解是这样的。
容器一般情况下有两种实现方式，一种是数组，一种是链表，对于数组来说，随机访问（下标访问）是最快的，但是对于链表的实现形式来说，随机访问（下标访问）是很慢的，因为需要从头结点逐步访问到对应的下标结点。
所以为了提高访问效率，通过这个接口来区分是否当前类允许随机访问。
我们看下最常用的两个类ArrayList和LinkedList的类声明。
ArrayList:
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{...}LinkedList:
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{...}ArrayList实现的其中一个接口就是RandomAccess，但是LinkedList没有，所以ArrayList的随机访问效率要高，实际上也是这样的，因为ArrayList是以数组存储元素的。
Collection框架中的工具类Collections的binarySearch()方法就是借助这个特性提高性能的。
public class Collections {
...
public static
int binarySearch(Listsuper T>> list, T key) {
if (list instanceof RandomAccess || list.size()return Collections.indexedBinarySearch(list, key);
else
return Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
}
...
} 接着我们看下indexedBinarySearch和iteratorBinarySearch方法的源码:
indexedBinarySearch
private static
int indexedBinarySearch(Listsuper T>> list, T key) {
int low = 0;
int high = list.size()-1;
while (low <= high) {
int mid = (low + high) >>> 1;
//直接根据下标获取元素值
Comparablesuper T> midVal = list.get(mid);
int cmp = midVal.compareTo(key);
if (cmp < 0)
low = mid + 1;
else if (cmp > 0)
high = mid - 1;
else
return mid; // key found
}
return -(low + 1); // key not found
} iteratorBinarySearch
private static
int iteratorBinarySearch(Listsuper T>> list, T key)
{
int low = 0;
int high = list.size()-1;
ListIteratorsuper T>> i = list.listIterator();
while (low <= high) {
int mid = (low + high) >>> 1;
//根据迭代器查找元素
Comparablesuper T> midVal = get(i, mid);
int cmp = midVal.compareTo(key);
if (cmp < 0)
low = mid + 1;
else if (cmp > 0)
high = mid - 1;
else
return mid; // key found
}
return -(low + 1); // key not found
} indexedBinarySearch方法是以下标的形式访问元素，而iteratorBinarySearch是以迭代器的形式访问，符合我们之前的结论。