那些有趣的代码(三)--勤俭持家的 ArrayList
上周在群里有小盆友问 transient 关键字是干什么的。这篇文章就以此为契机介绍一下 transient 的作用，以及在 ArrayList 里面的应用。
要了解 transient 我们先聊聊 Java 的序列化。
复习序列化
所谓序列化是指，把对象转化为字节流的一种机制。同理，反序列化指的就是把字节流转化为对象。
- 对于 Java 对象来说，如果使用 JDK 的序列化实现。对象需要实现
java.io.Serializable接口。 - 可以使用
ObjectOutputStream()和ObjectInputStream()对对象进行序列化和反序列化。 - 序列化的时候会调用
writeObject()方法，把对象转换为字节流。 - 反序列化的时候会调用
readObject()方法，把字节流转换为对象。 - Java 在反序列化的时候会校验字节流中的
serialVersionUID与对象的serialVersionUID时候一致。如果不一致就会抛出InvalidClassException异常。官方强烈推荐为序列化的对象指定一个固定的serialVersionUID。否则虚拟机会根据类的相关信息通过一个摘要算法生成，所以当我们改变类的参数的时候虚拟机生成的serialVersionUID是会变化的。 -
transient关键字修饰的变量 不会 被序列化为字节流
复习ArrayList
1、ArrayList 是基于数组实现的，是一个动态数组，容量支持自动自动增长
2、ArrayList 线程不安全
3、ArrayList 实现了 Serializable，支持序列化
勤俭持家
上文我们说到 ArrayList 是基于数组实现，我们看看源码：
/** * The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored. * The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any * empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA * will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added. */ transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class access /** * The size of the ArrayList (the number of elements it contains). * * @serial */ private int size;
有几个重要的信息：
- ArraryList 是动态数组，这个 elementData 就是存储对象的数据。
- 这个数组居然使用了 transient 来修饰这个这个存储数据的数组。
- 数组的长度等于 ArrayList 的容量。而不是 ArrayList 的元素数量。
- size 是指的 ArrayList 中元素的数量，不是动态数组的长度。
- size 没有被 transient 修饰，是可以被序列化的。
这，怎么回事。ArrayList 存储数据的数组，居然不需要序列化？
莫慌，我们继续往下看代码。上文我们说过，对象的序列化和反序列化是通过调用方法 writeObject() 和 readObject() 完成了，我们发现，ArrayList 自己实现这两个方法看代码：
/**
* Save the state of the <tt>ArrayList</tt> instance to a stream (that
* is, serialize it).
*
* @serialData The length of the array backing the <tt>ArrayList</tt>
* instance is emitted (int), followed by all of its elements
* (each an <tt>Object</tt>) in the proper order.
*/
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException{
// Write out element count, and any hidden stuff
int expectedModCount = modCount;
s.defaultWriteObject();
// Write out size as capacity for behavioural compatibility with clone()
s.writeInt(size);
// Write out all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
s.writeObject(elementData[i]);
}
if (modCount != expectedModCount) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
/**
* Reconstitute the <tt>ArrayList</tt> instance from a stream (that is,
* deserialize it).
*/
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
// Read in size, and any hidden stuff
s.defaultReadObject();
// Read in capacity
s.readInt(); // ignored
if (size > 0) {
// be like clone(), allocate array based upon size not capacity
int capacity = calculateCapacity(elementData, size);
SharedSecrets.getJavaOISAccess().checkArray(s, Object[].class, capacity);
ensureCapacityInternal(size);
Object[] a = elementData;
// Read in all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
a[i] = s.readObject();
}
}
}
注意，在 writeObject() 方法中，
// Write out all elements in the proper order.
for (int i=0; i<size; i++) {
s.writeObject(elementData[i]);
}
按需序列化，用了几个下标序列化几个对象。
读取的时候也是:
for (int i=0; i<size; i++) {
a[i] = s.readObject();
}
有几个读几个。
总结一下：
- 被
transient修饰的变量不会被序列化。 - ArrayList 的底层数组
elementData被transient修饰，不会直接被序列化。 - 为了实现 ArrayList 元素的序列化，ArrayList 重写了
writeObject()和readObject()方法。 - 按需序列化数组，只序列化存在的数据，而不是序列化整个
elementData数组。
用多少，序列化多少，真是勤俭持家的 ArrayList。
正文到此结束
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