access接口下面允许有交换机吗

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mob64ca140761a4 2024-07-16 15:18:31

Hello，大家好，我是阿粉，Java 语言中有很多有意思的设计，之前二哥的一篇文章中介绍了Serializable 空接口，今天阿粉给大家介绍一个另一个 Java 中的空接口 RandomAccess。

背景

打开 JDK 源码，搜索 RandomAccess 我们可以看到，如下代码块，就是一个申明，里面空空如也，啥也没有。要是放在以前阿粉肯定会觉得这种写法肯定没什么用，但是毕竟看过二哥之前的文章，阿粉已经学到了，不会再那么年轻了。

public interface RandomAccess {
}

在介绍RandomAccess 的作用之前我们先看下集合 List 的两个基本的实现ArrayList 和LinkedList ，这两个的区别主要有下面几个

底层数据结构不同，Arraylist 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底层使用的是双向链表数据结构；
添加删除的时间复杂度不同，上面提到因为ArrayList 底层采用的是数组结构存储数据的，所以在插入和删除元素的时候，时间复杂度受元素位置的影响。在执行添加方法的时候， ArrayList 会默认将元素添加到数组的最后，这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话时间复杂度就为 O(n-i) ，因为底层的数组需要进行移动操作。而 LinkedList 底层采用链表存储，对于添加元素和删除元素的时间复杂度就不会受元素位置的影响，近似 O(1)，如果是要在指定位置 i 插入和删除元素的话时间复杂度近似为 o(n)) 因为需要先遍历移动到指定位置再插入。
快速随机访问机制不同，LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而 ArrayList 支持，快速随机访问就是通过元素的序号快速获取元素对象(对应于get(int index)方法。

揭秘

正是由于 ArrayList 和LinkedList 的随机访问性不同，才有了RandomAccess 空接口的存在！

看下面代码，我们创建 ArrayList 和LinkedList 两个集合，然后采用二分查找，找到指定的内容。我们顺藤摸瓜，可以发现RandomAccess 接口在Collections 类中binarySearch 方法中有使用，而且在给定的集合签名不同的时候会执行不同的查询方式，源码如下：

public class ListTest {
    public static void main(String[] args) {
        List list = new ArrayList<>();
        list.add("string1");
        list.add("string2");
        list.add("string3");int string2 = Collections.binarySearch(list, "string2");
        System.out.println(string2);
        LinkedList linkedList = new LinkedList<>();
        linkedList.add("string4");
        linkedList.add("string5");
        linkedList.add("string6");int string5 = Collections.binarySearch(linkedList, "string6");
        System.out.println(string5);
    }
}public static  int binarySearch(List extends Comparable super T>> list, T key) {if (list instanceof RandomAccess || list.size()        return Collections.indexedBinarySearch(list, key);elsereturn Collections.iteratorBinarySearch(list, key);
}

可以明显的看到在这个二分查找的方法里面根据 List 是否实现了 RandomAccess 接口来决定采用哪个搜索方案，如果实现了RandomAccess 接口表示这个List 支持随机访问，所以采用的是常规的二分查找；如果没有实现RandomAccess接口，则采用的迭代器的二分查找，因为迭代器的二分查找的实现效率相对较低，源码如下：

private static int indexedBinarySearch(List extends Comparable super T>> list, T key) {int low = 0;int high = list.size()-1;while (low <= high) {int mid = (low + high) >>> 1;
            Comparable super T> midVal = list.get(mid);int cmp = midVal.compareTo(key);if (cmp 0)
                low = mid + 1;else if (cmp > 0)
                high = mid - 1;elsereturn mid; // key found
        }return -(low + 1);  // key not found
    }private static int iteratorBinarySearch(List extends Comparable super T>> list, T key){int low = 0;int high = list.size()-1;
        ListIterator extends Comparable super T>> i = list.listIterator();while (low <= high) {int mid = (low + high) >>> 1;
            Comparable super T> midVal = get(i, mid);int cmp = midVal.compareTo(key);if (cmp 0)
                low = mid + 1;else if (cmp > 0)
                high = mid - 1;elsereturn mid; // key found
        }return -(low + 1);  // key not found
    }private static  T get(ListIterator extends T> i, int index) {
        T obj = null;int pos = i.nextIndex();if (pos <= index) {do {
                obj = i.next();
            } while (pos++         } else {do {
                obj = i.previous();
            } while (--pos > index);
        }return obj;
    }

从上面的源码我们可以看到，都是采用二分查找，但是不同的地方是，indexedBinarySearch 方法中使用的是list.get(index)) 来获取中值的，而在iteratorBinarySearch 方法中是使用get(i, mid); 来获取中值的，get(i, mid); 中是通过while 遍历来查找中值的，因此效率会相对较低。