java源码赏析--java.util.RandomAccess

用法

Random Access List(随机访问列表) 如 ArrayList 要实现此接口，Sequence Access List(顺序访问列表) 如 LinkedList 不需要实现。

因为两者的高效遍历算法不同

通常做法，遍历前先判断：

if (list instance of RandomAccess) {        
  for(int m = 0; m < list.size(); m++){}    
}else{       
  Iterator iter = list.iterator();       
  while(iter.hasNext()){}   
}

随机访问列表使用循环遍历，顺序访问列表使用迭代器遍历。

JDK定义

List 实现类需要使用的标记接口，用来表明支持快速(通常是固定时间)随机访问。这个接口的主要目的是允许一般的算法更改它们的行为，从而在随机或连续访问列表时提供更好的性能。

将操作随机访问列表(比如 ArrayList)的最好的算法应用到顺序访问列表(比如 LinkedList)时，会产生二次项行为。鼓励一般的列表算法检查给定的列表是否 instanceof 这个接口，防止在顺序访问列表时使用较差的算法。

公认的是随机和顺序访问的区别通常是模糊的。例如，当一些 List 实现很大时会提供渐进的线性访问时间，但实际是固定的访问时间。这样的 List 实现通常应该实现此接口。如果想要达到下面代码的效果，则 List 的实现类就应该实现这个接口。

for (int i=0, n=list.size(); i < n; i++)
        list.get(i);

比

 for (Iterator i=list.iterator(); i.hasNext(); )
          i.next();
快

验证

public class RandomAccessTest {

   //初始化List
    public static List<Integer> initList(List<Integer> list, int n) {
        for (int i = 0; i < n; i++) {
            list.add(i);
        }
        return list;
    }

   
    public static void accessList(List<Integer> list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        if (list instanceof RandomAccess) {
            System.out.println("实现了 RandomAccess 接口...");
            for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
                list.get(i);
            }
        } else {
            System.out.println("没实现 RandomAccess 接口...");
            for (Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
                iterator.next();
            }
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("遍历时间：" + (endTime - startTime));
    }

    public static void accessByLoop(List<Integer> list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
            list.get(i);
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("loop遍历时间：" + (endTime - startTime));
    }

    public static void accessByIterator(List<Integer> list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (Iterator<Integer> iterator = list.iterator(); iterator.hasNext();) {
            iterator.next();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("iterator遍历时间：" + (endTime - startTime));
    }

    public static void access(List<Integer> list) {
        long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (Integer value : list) {
            list.size();
        }

        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("access遍历时间：" + (endTime - startTime));
    }

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> aList = (ArrayList<Integer>) initList(new ArrayList<Integer>(2000000), 2000000);
        LinkedList<Integer> lList = (LinkedList<Integer>) initList(new LinkedList<Integer>(), 200000);

        accessList(aList);
        accessList(lList);

        System.out.println("ArrayList");
        accessByLoop(aList);
        accessByIterator(aList);
        access(aList);

        System.out.println("LinkedList");
        accessByLoop(lList);
        accessByIterator(lList);
        access(lList);

    }
}

运行结果

实现了 RandomAccess 接口...
遍历时间：11
没实现 RandomAccess 接口...
遍历时间：7
ArrayList
loop遍历时间：8
iterator遍历时间：13
access遍历时间：20
LinkedList
loop遍历时间：32262
iterator遍历时间：3
access遍历时间：6

由于List接口继承Collection，而Collection继承Iterator。因此所有List的子类都可以被顺序访问，而由于ArrayList实现了RandomAccess,属于随机访问列表。 而随机访问的主要区别在于get(i)方法的复杂度.