JDK成长记1：天呐！再面试100次，也不用再愁Java基础知识了！-原创手记-慕课网

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为了让广大工程师们更好的提升个人技术能力和思想，我将开通一个大专栏《成长记》系列，会包含Java架构和大数据从底层技术到源码原理的分享，敬请关注！

无论作为Java程序员还是大数据工程师的你，工作时间久了，可能很多底层和基础技术已经还给你的大学老师或者80%已经丢在脑后了。比如你可能已经不记得网络模型有几层？TCP三次握手，四次挥手的流程你可能也说不上来了？JDK集合和并发包的源码你可能压根没有看过，又或者很早之前你看过，但不记得了。甚至并发包下很多东西都没有用过。你也可能正在准备跳槽或者面试，被各种基础虐过，又或者你看某个技术框架的源码晦涩难懂，无从入手……

或多或少你可能都遇见过这样的场景，所以在这个成长记系列中，就是让你解决这些问题。我不仅会教你学会这些底层和基础知识，解决上面这些问题，成长记更重要的核心是：除了给你带来能力、知识、方法的成长，更重要的是观念和心态的成长。所以你可以在每一个专栏中学习到很多观念、思想，这将潜移默化的提升你的认知，让你得到的不仅仅是 “鱼”，更是会得到“渔”。

作为《成长记》的第一个专栏，《JDK成长记》这篇专栏主要让你掌握以下三点：

JDK的源码中集合和并发包下的各种类的底层原理，跳槽面试遇见这块知识不再心虚。
在使用JDK集合和并发时，能更得心应手，能更好的解决遇见的各种线上问题。
更主要的是让你学会基本的阅读源码的思想。

作为程序员的我们，其实建造了整个社会计算机技术的底层系统。但是，除此之外，你更要建立自己思想观念的底层系统，这个底层系统不仅会对你技术能力的提升和职业发展有帮助，更会帮助你的生活，乃至整个人生变得更美好。而每个人的底层系统都不尽相同，所以都需要不断的修正、不断的夯实。这个是《成长记》给你们的另一种成长。跟随《成长记》的各个专栏，相信你将学到的不仅仅是知识和技能，还会有更多的思想和观念。

好了，接下来，就让我们进入JDK源码的大门吧！

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作为Java工程师，ArrayList你应该非常熟悉。当你还是一个菜鸟Java工程师的时候，面试时你可能经常被问到：你能说说ArrayList的基本原理和优缺点吗？它默认容量大小是多少呢？怎么进行扩容的呢？诸如此类，不知道各位当初是怎么回答的。或者可能你已经是一名老鸟的工程师了，是不是也常忘记给ArrayList设置容量大小。又或者老鸟的你可能要跳槽了，所以让我们一起回顾下ArrayList的基础知识吧！

ArrayList基本原理

一句话讲，在JDK中，ArrayList底层基于一个Object[]数组来维护数据。

ArrayList优缺点

缺点：

容量受限时，需要进行数组扩容，进行元素拷贝会影响性能
频繁删除和往中间插入元素时，产生元素挪动，也会进行元素拷贝，影响性能
不是线程安全的

优点：

随机访问某个元素，性能很好

建议：

维护顺序插入的数据，遍历或者索引访问很方便，预估数据大小，避免频繁扩容。不适合频繁的删除和中间插入等操作和多线程操作。

你回顾了ArrayList的基本的原理和优缺点后，各位最好可以自己跟别人茶余饭后的聊一聊，问下他，这个问题，或者你给他讲讲，来巩固下这个基础知识。

接下来，你就可以开始看ArrayList的源码了，在看之前，你要先了解下看源码的最基本的一条思想。

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当你打开源码，肯定不是直接就开始从头开始看一遍，这样会一头雾水，所以肯定是有思路和方法可寻的。

在这里，首先你要明白，看核心源码和精读源码的方式不太一样。看核心源码，也就是核心部分的源码，一般也就是10-30%。你应该都是从一些入口开始看起，但是如果你要精读源码，除了在阅读核心源码的基础上，你还需要将源码拆解开来，研究每一个组件的各个作用，之后再从入口开始，一行一行都读懂。

这其实体现了一个很重要的思想，无论做什么事，先摸脉络，后看细节。就比如瞎子摸象一样，你每个部位摸了一遍，但是没有全局的认识，这就很搞笑了。所以一般你应该先看核心源码再精读源码。

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除了上面的思路，读源码其实还有很多技巧和方法，这个见仁见智，在这个成长记中相信你也会学到很多。但是有一点我要跟大家说的是，你可能在网上看到有很多diss这个看源码方式，那个看源码方式，也有各个博客，论坛各种五花八门的方式看源码。所以很多时候，你一定要透过现象看本质，其实看源码的方法和技巧，没有优劣之分，这要围绕你的目标和场景来具体决定，选择合适的方式才是最好的。你想下，很多事情都是不是这样的？大家不能一概而论，这个思想很重要，你要学会要站到一定高度看问题，别总是陷入问题本身。

根据我的经验和了解到的各个阅读源码的方法，你可以在本章结尾看到总结。

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看源码前，按照之前提到，你应该先看脉络，再看细节。

比如，当你看ArrayList的源码，可以先看看它有哪些核心成员变量，刚开始，你肯定不知道哪些是核心的变量，所以简单过一下即可，根据名字，类型，大概看看即可，看不懂也没关系。之后看下有哪些方法，根据名字大概猜猜是做什么的。做这些主要让你了解基本的脉络，对源码有个大体映象，千万不要在这里细究源码。

在Intellij或Eclipse下，如果是使用eclipse快捷键的话，你可以通过Ctrl+O看到这个类的大体情况:

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这里，你主要有哪些方法和成员变量、内部类就可以了。

比如，你可以看到ArrayList源码中，有几个静态成员，从名字上看像是容量大小相关的，还有size和elementData等成员变量，有几个构造函数，

有一些ensureCapacity，calculateCapacity等私有方法，感觉也是和容量大小有关的。因为Capacity就是容量，大小的意思。还有很多你应该常用的方法add(),set(),get()等等。

最后下面，还有几个内部类SubList和Itr和ListItr什么的，如下图所示：
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好了，其实你看到这里就可以了，起码对ArrayList的源码有了个大概认识，这就是先脉络后细节的思想体现。

之前我们提到过，看核心源码一般是从入口开始，也就常说的自顶而下。

首先你要有个代码Demo。之后从它的入口开始看起，代码清单如下:

import java.util.List;


public class ArrayListDemo {
  public static void main(String[] args) {
      List<String> list = new ArrayList<>();
  }
}

这个很简单的代码，入口是main函数，第一行就是创建了一个ArrayList，里面的元素都是String类型，使用默认无参的构造函数，你点击构造函数，进入源码来看看：

private static final  Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
transient Object[] elementData;private int size;
public ArrayList() {
    this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}

可以看到，有一个成员变量叫elementData的Object[]数组，这个印证了我们之前提到过的ArrayList底层基本原理是数组。而且你记不记得之前，在看ArrayList源码脉络的时候是不是已经看到过了这个变量呢？

默认无参的构造函数让elementData指向了和空数组DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA一样的地址。

如果各位如果有印象的话，DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA这个变量也是你之前看到过的静态成员变量。

上面还列了一个成员变量size，你可以连蒙带猜一下，它应该是描述数组大小的变量。而且size是int类型，大家都知道int的默认值是0。

所以小结一下，你知道了new ArrayList<>()这个动作，底层是使用了Object[]数组，但是这个数组默认是空的，大小为0。

上面我们主要通过看脉络，连蒙带猜的思想，看了一个简单的不能再简单的源码。不知道你有没有感觉到这两个思想。有了初步的感受。接下来我还要引入一个非常关键的方法：画图。

其实在我看来，没有什么算法不能用画图和举例理解的，起码一般大多数算法都可以理解的，小灰算法图解微信公众号就是最好的例子。在阅读源码的时候也是，画图能更好的理解源码，能让我们站在高处，高屋建瓴的摸清楚源码的脉络，也能梳理出来主要思路，让我们去更好的阅读源码。所以大家不能忽视了，再简单的场景，也要养成这个画图这个思路习惯。

上面ArrayList的无参构造函数的源码，基本上如下图所示：

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好了，今天知识就分享到这里，下一节我们来基本的使用一下ArrayList，调用它的几个常用方法，再来看看它常用方法的源码和原理。前几节的节奏我会尽量慢一些，大家不要着急，后面会越来越精彩！

继续往后看有彩蛋哟~

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首先说源码的获取，一般以下几种

下载源码导入Intellij等IDE，来阅读代码
开启Maven自动下载源码的功能
自己从官方（如Github）或者Maven仓库手动下载源码

这几种都可以获取到源码，各有各的适用场景，比如如果你想写些注释，就需要导入到IDE才行，比如你想Debug源码，不需要把源码导入到IDE中，适用2,3的方法都可以。又比如有些代码Maven仓库根本没有，只能从Github或官方下载了。

其次，我们聊下，阅读静态源码还是动态源码？这个取决于源码的复杂程度、你阅读源码的能力等。如果是一些简单的源码或者你有很多阅读源码的经验了，一般阅读静态源码就足够了。但是如果是小白，或者真的源码比较复杂，又或者你需要具体看看执行过程中的某个变量和返回值，你肯定需要debug进行动态源码阅读了。

阅读源码的技巧，说白了就是一些思想，常见的有：

自顶而下或自底而上
抓大放小
先脉络，后细节
连猜带蒙
结合功能场景逐个分析

方法就更多了，主要有：

看注释
加注释
画图
Debug
观察日志或增加日志
……

上面这些，之后我都会带大家使用到的，并且你会学会在合适的场景使用上，你只要持续关注成长记就可以了。

最后，还要说一点，有人说阅读源码，需要很多技术基础，的确没错。但是也分是什么样的源码，如果只是简单的源码，需要的基础知识会很少，比如JDK的源码。但是如果比较难的源码，Zookeeper、HDFS、Kafka、Dubbo这些源码，就需要掌握Netty，NIO，网络，Java集合和并发等基础才能看得更好。当然如果没有这些基础也不是不能看的，就是理解可能不会深，对源码最后可能只是初步了解。所以还是那句话，不要一概而论。