前言
从本文开始对JDK源码进行学习，内容包含Java中各种常见数据结构的底层实现原理和其他重要的Java函数的底层实现。本文包括JDK源码阅读环境搭建
创建Java源码学习项目
- 在idea中创建一个新的Java项目，起名为JavaSourceCodeLearn
- 在setting中将如下选项取消勾选，否则逐步调试时无法进入底层类
更换源码路径
- 在JDK保存的文件家中有src的压缩包（JDK8以前在JDK文件夹下，之后则在lib文件夹下）
- 将该src解压到某个文件夹内，记住这个路径
- 在项目的SDKs选项内将Sourcepath内的所有源替换为上一步创建的文件夹（这样做的目的是让我们能够给源码添加自己的注释）
遇到的坑
不要把复制的源码放在项目路径下，否则会引起错误
源码学习顺序
重要的部分都在java.base->java文件夹内
1、java.lang
- Object 1
- String 1
- AbstractStringBuilder 1
- StringBuffer 1
- StringBuilder 1
- Boolean 2
- Byte 2
- Double 2
- Float 2
- Integer 2
- Long 2
- Short 2
- Thread 2
- ThreadLocal 2
- Enum 3
- Throwable 3
- Error 3
- Exception 3
- Class 4
- ClassLoader 4
- Compiler 4
- System 4
- Package 4
- Void 4
2、java.util
- AbstractList 1
- AbstractMap 1
- AbstractSet 1
- ArrayList 1
- LinkedList 1
- HashMap 1
- Hashtable 1
- HashSet 1
- LinkedHashMap 1
- LinkedHashSet 1
- TreeMap 1
- TreeSet 1
- Vector 2
- Queue 2
- Stack 2
- SortedMap 2
- SortedSet 2
- Collections 3
- Arrays 3
- Comparator 3
- Iterator 3
- Base64 4
- Date 4
- EventListener 4
- Random 4
- SubList 4
- Timer 4
- UUID 4
- WeakHashMap 4
3、java.util.concurrent
- ConcurrentHashMap 1
- Executor 2
- AbstractExecutorService 2
- ExecutorService 2
- ThreadPoolExecutor 2
- BlockingQueue 2
7）AbstractQueuedSynchronizer 2
8）CountDownLatch 2 - FutureTask 2
10）Semaphore 2
11）CyclicBarrier 2
13）CopyOnWriteArrayList 3
14）SynchronousQueue 3
15）BlockingDeque 3 - Callable 4
4、java.util.concurrent.atomic
- AtomicBoolean 2
- AtomicInteger 2
- AtomicLong 2
- AtomicReference 3
5、java.lang.reflect
- Field 2
- Method 2
6、java.lang.annotation
- Annotation 3
- Target 3
- Inherited 3
- Retention 3
- Documented 4
- ElementType 4
- Native 4
- Repeatable 4
7、java.util.concurrent.locks
- Lock 2
- Condition 2
- ReentrantLock 2
- ReentrantReadWriteLock 2
8、java.io
- File 3
- InputStream 3
- OutputStream 3
- Reader 4
- Writer 4
9、java.nio
- Buffer 3
- ByteBuffer 4
- CharBuffer 4
- DoubleBuffer 4
- FloatBuffer 4
- IntBuffer 4
- LongBuffer 4
- ShortBuffer 4
10、java.sql
- Connection 3
- Driver 3
- DriverManager 3
- JDBCType 3
- ResultSet 4
- Statement 4
11、java.net
- Socket 3
- ServerSocket 3
- URI 4
- URL 4
- URLEncoder 4
阅读笔记简版
1、ArrayList
1）Object[] elementData：数据存储
2）int size：使用数量
3）int modCount：操作次数
4）初始化：
a、指定容量初始化数组；
b、不指定容量第一次add数据时初始化数组容量10
5）扩容：
a、1.5倍；
b、不够取所需最小；
c、新容量大于MAX_ARRAY_SIZE（Integer.MAX_VALUE-8）,按所需容量取MAX_ARRAY_SIZE和Integer.MAX_VALUE较小值
2、LinkedList
- Node {E item, Node prev, Node next}
- int size
- Node first
- Node last
- linkFirst(), linkLast(), linkBefore(), unLinkFirst(), unLinkLast(), unLink(), indexOf()
6）int modCount
3、HashMap
- Node{int hash, K key, V value, Node next}
注：hash是根据key算的 - Node[] table：数据存储，默认大小16
- Set<Map.Entry> entrySet：用于Map遍历的集合
- int size：当前数量
- int threshold：size超过多少时需要扩容，默认16
- float loadFactor：负载因子，默认0.75f
7）int modCount：操作次数 - put():根据key算hash，根据容量和hash算index，table[index]没有直接添加到数组中，table[index]有，若index位置同一个key则更新，否则遍历next是否有，有则更新，无则新增
注：判断key是否相等，先比较hash，若相等在比较equals
9）扩容：put后，当size>threshold时需要扩容，扩容时容量翻倍，重新算hash复制到新数组
10）哈希冲突：1.7以前数组+链表，1.8开始数组+红黑树
11）get()类似
4、ConcurrentHashMap
- JDK1.7及以前：
a、Segment[] ,HashEntry[] , HashEntry{hash, k, v, next}
b、根据key算hash，根据hash和Segment的大小算位置，每个segment拥有一个自己的HashEntry[]
c、get()：不加锁，volatile类型
d、put(): 对相应segment加锁
e、size()：各HashEntry[] 之和，先不加锁算两遍，若一致则返回，若不一致则加锁重新计算
2）JDK1.8
a、Node{hash, key, value, next}
b、Node[] table
c、大多数操作类似于HashMap，根据key算hash，在根据hash和容量算index，对table[index]加锁，从而达到更大的并发量
d、get(): 同HashMap
e、put(): 对table[index]加锁，如果table[index]为null则使用CAS操作，如果不为null对table[index]加synchronized
5、Hashtable
- 结构实现与HashMap基本一致
- 通过synchronized方法保证线程安全
6、LinkedHashMap
1）继承HashMap
2) Entry{HashMap.Node, Entry before, after}
3) Entry head, tail
4) 重写newNode()添加节点时，除像HashMap中添加外，保存before、after信息
7、TreeMap
1）红黑树，即自平衡二叉查找树，时间复杂度O(logn)
2）Entry{K k, V v, Entry parent, left, right, boolean color}
3）Entry root，int size， int modeCount
8、Object
- wait(), notify(), notifyAll(), wait(timeout)
- hashCode(), equals()
- clone()
9、String
- final char[] value
- int hash
- equals(), startWith(), endWith(), replace
10、AbstractStringBuilder
- char[] value
- int count
- 扩容：翻倍，不够取所需最小
11、StringBuilder：继承AbstractStringBuilder
12、StringBuffer
- 继承AbstractStringBuilder
- synchronized方法保证线程安全
- char[] toStringCache
13、Set一般都是使用委托模式到Map
14、AbstractMap维护EntrySet，AbstractSet维护Iterator，AbstractList维护Iterator