怎样才能把源码读的明明白白？猜想验证了解下

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作者 | 慕课网精英讲师明明如月

一、背景

最近有一个慕课网的朋友问，为啥 ArrayList 空参构造方法和有参构造方法的参数为 0 所用的空元素数组不用同一个。

空参构造方法：

/** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. */ public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }

带初始容量的构造方法：

/** * Constructs an empty list with the specified initial capacity. * * @param initialCapacity the initial capacity of the list * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity * is negative */ public ArrayList(int initialCapacity) { if (initialCapacity > 0) { this.elementData = new Object[initialCapacity]; } else if (initialCapacity == 0) { this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } else { throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+ initialCapacity); } }

从源码中我们可以清晰地看到，

DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA

和 EMPTY_ELEMENTDATA 的为空数组。

那么为什么要这么写？

本文不仅仅解答这个问题，因为讲得再好你也只能知道一个具体问题，帮助是非常有限的。

更重要的是分享几点好的看源码习惯，这才是学习的能力，可以解决未来更多问题。

二、分析

看源码的技巧有很多，主要分为两类，一类是思想类，一类是方法类。

所谓思想，其中比较重要的一点是：先猜想后验证。所谓方法，其中比较重要的几点是：看源码注释、看调用栈等。

当然还有很多其他不错的思想和方法，感兴趣可以通过本人的专栏学习。

2.1 猜想后验证

既然不一样，我们猜测他们可能并不是简单的作为空数组元素，可能会用来判断构造的来源（是空参构造函数还是带初始容量构造的）。

2.2 源码注释

既然两者不一样，那么构造函数上的注释或者两个数组上的注释应该有线索：

/** * Shared empty array instance used for empty instances. * 空 ArrayList 对象使用的共享的空数组实例 */ private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; /** * Shared empty array instance used for default sized empty instances. We * distinguish this from EMPTY_ELEMENTDATA to know how much to inflate when * first element is added. * 默认长度的空ArrayList 对象使用的共享空数组。 * 我们将此数组和 EMPTY_ELEMENTDATA 分开是为了第一次添加元素时判断要扩容多少 */ private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};

通过注释我们就可以了解到为什么空参构造方法不使用 EMPTY_ELEMENTDATA 数组的原因。

那么第一次添加元素时真的用它来判断了吗？空参构造方法第一次添加元素时容量又是怎样变化的呢？

2.2 核实&验证

如果没提到第一次添加元素时用到，我们可以在 IDEA中找到用到该变量的地方，一一排查。

提到了我们可以直接找到添加元素的函数代码：

/** * Appends the specified element to the end of this list. * * @param e element to be appended to this list * @return true (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; }

寻找底层调用

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); }

调用

private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) { return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } return minCapacity; }

此时

/** * Default initial capacity. */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

因此我们知道，如果是添加第一个元素，则默认容量为 10。

还可以找到用到的地方在对应函数中打断点，写 DEMO 调用空参构造函数，添加一个元素查看调用栈即可。

import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class ArrayListDemo { public static void main(String[] args) { List data = new ArrayList<>(); data.add("a"); System.out.println(data.toString()); } }

在 data.add(“a”) 处和打印语句处分别打断点，然后在调试窗口中执行表达式：

((ArrayList)data).DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA == ((ArrayList) data).elementData

结果为 true,验证了此时的确为默认容量的空元素数据。

执行到打印语句处打断点，然后在调试窗口中执行表达式：

((ArrayList) data).elementData

可以看到添加第一个元素后，底层的 elementData 容量的确是 10.