Java源码解析-Stack源码分析

一、简介

stack类图.png

栈是数据结构中一种很重要的数据结构类型，因为栈的后进先出功能是实际的开发中有很多的应用场景。Java API中提供了栈（Stacck)的实现。Stack类继承了Vector类，而Vector类继承了AbstractList抽象类，实现了List类，Cloneable接口，RandomAcces接口以及Serializable接口。

二、源码阅读

1.构造方法

public Stack() {
}

创建一个空栈。

2.入栈push

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

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

入栈是一个同步的方法，调用Vector的addElement方法，也是一个同步方法，先将修改次数加一，之后调用ensureCapacityHelper确认数组有足够的空间能够容纳新的元素。最后将元素新增到数组，即Vector的末尾。

3.出栈pop

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

    return obj;
}

出栈同样是一个同步方法，先定义一个泛型对象obj，获取到数组长度len，然后调用peek()方法，获取栈顶的元素赋值给obj，然后删除栈顶元素。

public synchronized E peek() {
    int     len = size();

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

很显然，peek()方法直接调用了Vector的elementAt方法，该方法不删除栈顶的元素。

4.判断栈是否为空

/**
 * 通过数组长度判断栈是否为空。
 *
 * @return  true if and only if this stack contains
 *          no items; false otherwise.
 */
public boolean empty() {
    return size() == 0;
}

5.查询元素到栈顶的距离

/**
 * Returns the 1-based position where an object is on this stack.
 * If the object o occurs as an item in this stack, this
 * method returns the distance from the top of the stack of the
 * occurrence nearest the top of the stack; the topmost item on the
 * stack is considered to be at distance 1. The equals
 * method is used to compare o to the
 * items in this stack.
 *
 * @param   o   the desired object.
 * @return  the 1-based position from the top of the stack where
 *          the object is located; the return value -1
 *          indicates that the object is not on the stack.
 */
public synchronized int search(Object o) {
    int i = lastIndexOf(o);
    if (i >= 0) {
        return size() - i;
    }
    return -1;
}

一个同步方法，找到指定元素o到栈顶的距离，可以看到用到了lastIndexOf方法，如果找不到元素，则返回-1。

三、总计

通过源码我们可以看到Vector底层是一个数组，说明Stack的实现是通过数组来实现的，然后通过对数组的操作来模仿栈的各种功能。而且在源码中Vector的很多方法都是synchronized 的，也就是说是线程安全，所以说在多线程中是可以安全使用的，不过这样效率上肯定是会降低的。