简单源码解读之猜想验证
一、背景
最近有一个朋友问，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q。
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<String> 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.
当然也可以单步进入 add 函数研究更多细节。
三、思考
3.1 猜想验证
看源码建议一定要先猜想后验证。
就像看着答案做题一样，看着很对，看着很简单，其实并不会。
如果你直接看源码解读的文章或者源码，你以为自己都会，其实并没有真正理解。
先猜想后验证才能明确知道你在看源码之前理解的对不对，才能知道自己的想法和源码差距在哪里，才能对源码理解的更加深刻。
3.2 看注释
很多人不喜欢看注释，认为不重要。但是恰恰相反，真正源码看得好的同学很大一部分会非常重视注释。
尤其是代码非常复杂时，注释对我们理解代码有极大的帮助。
一般注释写的好，会将代码的意图，以及注意事项写的非常清楚。
有些人会说自己英语不好，然而，搞计算机的普遍英语都不是很突出，这些英语的词汇难度其实并不高。
另外有很多翻译软件，为啥不能去用呢？
如果你说你懒，你说这样比较麻烦，那啥也别说了，学技术一点苦都不想吃，一点麻烦都能接受还想学好，想想就好了。
3.3 DEMO & 调试
写DEMO 对代码进行调试是学习源码的一个重要手段。
四、总结
很多人读源码忽视注释，看源码侧重于记忆而不是理解。
很多人看源码能发现问题却不主动去研究问题，希望大家带着方法去练习看源码，练习分析问题，在才是提高学习能力，记住某个具体知识点用处并不大。
看会了很快就忘记本来就是人之常情，其次看着博客，看着源码理解本身就不可靠，容易遗忘，记住也很难迁移，先猜想后验证才能学到更多。
当然读源码还有很多技巧，可以通过本人的专栏学习（参见PC版左侧自定义模块部分）。
腾讯云开发者
