如果你不會看源碼，請耐心看下去

一、我的真實經(jīng)歷

標題是我2019.6.28在深圳某500強公司面試時候面試官跟我說的話，即使是現(xiàn)在想起來，也是覺得無盡的羞愧，因為自己的愚鈍、懶惰和自大，我到深圳的第一場面試便栽了大跟頭。

我確信我這一生不會忘記那個燥熱的上午，在頭一天我收到了K公司的面試通知，這是我來深圳的第一個面試邀約。收到信息后，我激動得好像已經(jīng)收到了K公司的offer，我上網(wǎng)專門查了下K公司的面經(jīng)，發(fā)現(xiàn)很多人都說他們很注重源碼閱讀能力，幾乎每次都會問到一些關(guān)于源碼的經(jīng)典問題，因此我去網(wǎng)上找了幾篇關(guān)于String、HashMap等的文章，了解到了很多關(guān)于Java源碼的內(nèi)容。看完后我非常的自信，心想著明天的所有問題我肯定都可以回答上來，心滿意足的睡覺。

面試的那天上午，我9點鐘到了K公司樓下，然后就是打電話聯(lián)系人帶我上去，在等待室等待面試，大概9:30的時候，前臺小姐姐叫到了我的名字，我跟著她一起進入到了一個小房間，里面做了兩個人，看樣子都是做技術(shù)的（因為都有點禿），一開始都很順利，然后問道了一個問題“你簡歷上說你熟悉Java源碼，那我問你個問題，String類可以被繼承么”，當(dāng)然是不可以繼承的，文章上都寫了，String是用final修飾的，是無法被繼承的，然后我又說了一些面試題上的內(nèi)容，面試官接著又問了一個問題

“請你簡單說一下substring的實現(xiàn)過程”

是的，我沒有看過這一題，平時使用的時候，也不會去看這個方法的源碼，我支支吾吾的回答不上來，我能感覺到我的臉紅到發(fā)燙。他好像看出了我的窘迫，于是接著說“你真的看過源碼么？substring是一個很簡單的方法，如果你真的看過，不可能不知道”，到這個地步，我也只好坦白，我沒有看過源碼，是的我其實連簡單的substring怎么實現(xiàn)的都不知道，我甚至都找不到String類的源碼。

面試官說了標題上的那句話，然后我面試失敗了。

我要感謝這次失敗的經(jīng)歷，讓我打開了新世界，我開始嘗試去看源碼，從jdk源碼到Spring，再到SpringBoot源碼，看得越多我越敬佩那些寫出這優(yōu)秀框架的大佬，他們的思路、代碼邏輯、設(shè)計模式，是那么的優(yōu)秀與恰當(dāng)。不僅如此，我也開始逐漸嘗試自己去寫一些框架，第一個練手框架是“手寫簡版Spring框架--YzSpring”，花了我一周時間，每天夜里下班之后都要在家敲上一兩個小時，寫完YzSpring之后，我感覺我才真正了解Spring，之前看網(wǎng)上的資料時總覺得是隔靴搔癢，只有真正去自己手寫一遍才能明白Spring的工作原理。

再后來，我手上的“IPayment”項目的合作伙伴一直抱怨我們接口反饋速度慢，我著手優(yōu)化代碼，將一些數(shù)據(jù)緩存到Redis中，速度果然是快了起來，但是每添加一個緩存數(shù)據(jù)都要兩三行代碼來進行配套，緩存數(shù)據(jù)少倒無所謂，但是隨著越來越多的數(shù)據(jù)需要寫入緩存，代碼變得無比臃腫。有天我看到@Autowired的注入功能，我忽然想到，為什么我不能自己寫一個實用框架來將這些需要緩存的數(shù)據(jù)用注解標注，然后用框架處理呢？說干就干，連續(xù)加班一周，我完成了“基于Redis的快速數(shù)據(jù)緩存組件”，引入項目之后，需要緩存的數(shù)據(jù)只需要用@BFastCache修飾即可，可選的操作還有：對數(shù)據(jù)進行操作、選擇數(shù)據(jù)源、更新數(shù)據(jù)源、設(shè)置/修改Key等，大大提高了工作效率。第一次自寫輪子，而且效果這么好，得到了老大哥的肯定，真的很開心。

那么現(xiàn)在我要問你三個問題：

你看源碼么？

你會看源碼么？

你從源碼中有收獲么？

二、看源碼可以獲得什么

1.快速查錯、減少出錯

在編碼時，我們一般都發(fā)現(xiàn)不了RuntimeException，就比如String的substring方法，可能有時候我們傳入的endIndex大于字符串的長度，這樣運行時就會有個錯誤

String index out of range: 100

有時候稀里糊涂把代碼改正確了，但是卻不知道為什么發(fā)生這個異常，下次編寫的時候又發(fā)生同樣的問題。如果我們看過源碼，我們就可以知道這個異常發(fā)生的原因

public String substring(int beginIndex, int endIndex) {if (beginIndex < 0) {//起始坐標小于0throw new StringIndexOutOfBoundsException(beginIndex);}if (endIndex > value.length) {//結(jié)束坐標大于字符串長度throw new StringIndexOutOfBoundsException(endIndex);}int subLen = endIndex - beginIndex;if (subLen < 0) {//起始坐標大于結(jié)束坐標throw new StringIndexOutOfBoundsException(subLen);}return ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) ? this: new String(value, beginIndex, subLen);}

源碼中給出了三個可能拋出上面異常的情景，那我們就可以根據(jù)這三種情景去檢查我們的代碼，也以后在編碼的時候注意這些問題。

2.學(xué)習(xí)編程習(xí)慣

還是說上面的substring源碼，請注意他的return，如果是你，你會怎么寫？如果沒有看過源碼，我肯定會寫成下面

if ((beginIndex == 0) && (endIndex == value.length)) return this;return new String(value, beginIndex, subLen);

雖然功能是一樣的，但是運用三元運算可以用一行代碼解決問題，而且又不用寫if語句，現(xiàn)在我已迷上了三元運算符，真的很好用。

3.學(xué)習(xí)設(shè)計模式（針對新手）

好吧！我攤牌了，作為一個半路出家的程序員，我沒有接受過系統(tǒng)化的教學(xué)，所有的都是自學(xué)，在之前我完全不了解設(shè)計模式，只知道有23種設(shè)計模式，最多知道單例模式。

不了解設(shè)計模式最主要的原因是當(dāng)時沒有實戰(zhàn)經(jīng)驗，自己寫的項目都是比賽項目，完全不用不上設(shè)計模式，基本上是能跑就行。我第一次接觸設(shè)計模式是在log4j的工廠模式，當(dāng)時是完全不懂工廠模式該怎么用，就是看著log4j的源碼一步步學(xué)會了，然后自己做項目的時候就會有意無意的開始運用設(shè)計模式，下面是我項目中使用單例模式獲取配置類的代碼

import java.util.ResourceBundle;public class Configration {private static Object lock = new Object();private static Configration config = null;private static ResourceBundle rb = null;private Configration(String filename) {rb = ResourceBundle.getBundle(filename);}public static Configration getInstance(String filename) {synchronized(lock) {if(null == config) {config = new Configration(filename);}}return (config);}public String getValue(String key) {String ret = "";if(rb.containsKey(key)){ret = rb.getString(key);}return ret;} }

3.小總結(jié)

你們可能很多人都會覺得上面的東西很簡單，請不要被我誤導(dǎo)，因為上面都是最簡單的例子，源碼中值得學(xué)習(xí)的地方非常多，只有你自己去看，才能明白。

三、閱讀源碼的正確姿勢

我們這里以一個熱度非常高的類HashMap來舉例，同時我非常建議你使用IDEA來閱讀編碼，其自帶反編譯器，可以讓我們快速方便的看到源碼，還有眾多快捷鍵操作，讓我們的操作爽到飛起。

1.定位源碼

其實定位的時候也有多種情況

Ctrl+左鍵

像這種情況，我們要進入只屬于HashMap類的方法，我們可以直接Ctrl+左鍵就可以定位到源碼位置了

Ctrl+Alt+B

HashMap的put方法是重寫了Map的方法，如果我們用Ctrl+左鍵，會直接跳到Map接口的put方法上，這不是我們想要的結(jié)果，此時我們應(yīng)該把鼠標光標放到put上，然后按下Ctrl+Alt+B，然后就出現(xiàn)了很多重寫過put方法的類

找到我們需要查看的類，左鍵點擊就可以定位到put方法了

2.查看繼承關(guān)系

一個類的繼承關(guān)系很重要，特別是繼承的抽象類，因為抽象類中的方法在子類中是可以使用的。

上一步中我們已經(jīng)定位到了HashMap源碼上，現(xiàn)在拉到最上面，我們可以看到類定義的時候是有一下繼承關(guān)系

public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

當(dāng)然，如果想更直觀更詳細的話，在IDEA中有個提供展示繼承關(guān)系的功能，可以把鼠標放在要查看的類上，然后Ctrl+Alt+Shift+U，或者右鍵=》Diagrams=》Show Diagram，然后我們就可以看到繼承關(guān)系

?然后大致查看下AbstractMap抽象類，因為有可能等下會用到。

3.查看類常量

我們進到HashMap構(gòu)造函數(shù)時，發(fā)現(xiàn)了以下代碼

public HashMap(int initialCapacity) {this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}

我們只知道initialCapacity是我們傳入的初始容量，但完全不知道這個DEFAULT_LOAD_FACTOR是什么、等于多少，我們可以先大致看一下這個類所擁有的的常量，留個印象就好，有利于等下閱讀源碼，Ctrl+左鍵定位到這個量的位置，然后發(fā)現(xiàn)還有好幾個常量，常量上面有注釋，我們看一下，這有助于我們理解這些常量

//序列號private static final long serialVersionUID = 362498820763181265L;/*** 初始容量，必須是2的冪數(shù)* 1 << 4 = 10000 = 16*/static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // 初始默認值二進制1左移四位 = 16/*** 最大容量* 必須是2的冪數(shù) <= 1<<30.*/static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;/*** 加載因子，構(gòu)造函數(shù)中沒有指定時會被使用*/static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;/*** 從鏈表轉(zhuǎn)到樹的時機*/static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8;/*** 從樹轉(zhuǎn)到鏈表的時機*/static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6;/*** The smallest table capacity for which bins may be treeified.* (Otherwise the table is resized if too many nodes in a bin.)* Should be at least 4 * TREEIFY_THRESHOLD to avoid conflicts* between resizing and treeification thresholds.*/static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64;

這樣，我們就對HashMap中常量的作用和意義有所理解了

4.查看構(gòu)造函數(shù)

我們一般看一個類，首先得看這個類是如何構(gòu)建的，也就是構(gòu)造方法的實現(xiàn)

/*** 構(gòu)造一個空的，帶有初始值和初始加載因子的HashMap* @param initialCapacity the initial capacity.* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative.*/public HashMap(int initialCapacity) {this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);}

很明顯，上面的構(gòu)造函數(shù)指向了另一個構(gòu)造函數(shù)，那么我們點進去看看

/**** @param initialCapacity the initial capacity* @param loadFactor the load factor* @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is negative* or the load factor is nonpositive*/public HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {if (initialCapacity < 0)throw new IllegalArgumentException("Illegal initial capacity: " +initialCapacity);if (initialCapacity > MAXIMUM_CAPACITY)initialCapacity = MAXIMUM_CAPACITY;if (loadFactor <= 0 || Float.isNaN(loadFactor))throw new IllegalArgumentException("Illegal load factor: " +loadFactor);this.loadFactor = loadFactor;this.threshold = tableSizeFor(initialCapacity);}

這里就是我們構(gòu)造函數(shù)實現(xiàn)的地方了，我們來一行一行的去分析：

1.我們的initialCapacity參數(shù)是我們一開始傳進來的16，loadFactor是上一步中用的默認參數(shù)0.75f

2.判斷初始容量是否小于0，小于0就拋出異常，不小于0進行下一步

3.判斷初始容量是否大于最大容量（1 << 30），如果大于，就取最大容量

4.判斷加載因子是否小于等于0，或者是否為數(shù)字，拋出異常或下一步

5.初始化這個HashMap的加載因子

6.最后一行是HashMap的擴容機制，根據(jù)我們給的容量大小來確定實際的容量，我們來看一下該方法的源碼

static final int tableSizeFor(int cap) {int n = cap - 1;n |= n >>> 1;n |= n >>> 2;n |= n >>> 4;n |= n >>> 8;n |= n >>> 16;return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;}

這一步其實就是為了求大于我們設(shè)定的容量的最小2的冪數(shù)，以這個值作為真正的初始容量，而不是我們設(shè)定的值，這是為了隨后的位運算的。現(xiàn)在我們解釋一下上面的運算：

以cap=13為例，那么n初始=12，n的二進制數(shù)為00001100，隨后一次右移一位并進行一次與n的或運算，以第一次為例，首先|=右邊運算為無符號右移1位，那么右邊的值為00000110，與n進行或運算值為00001110，反復(fù)運算到最后一步的時候，n=00001111，然后在return的時候便返回了n+1，也就是16.

至此，我們完成了一個空HashMap的初始化，現(xiàn)在這個HashMap已經(jīng)可以操作了。

5.查看方法邏輯

我們一般使用HashMap的時候，put方法用的比較多，而且他涉及的內(nèi)容也比較多，現(xiàn)在來定位到HashMap的put方法

public V put(K key, V value) {return putVal(hash(key), key, value, false, true);}

put方法又調(diào)用了putVal方法，并且將參數(shù)分解了，key和value沒什么好說的，我們來先看一下hash（key）這個方法干了什么

static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

如果當(dāng)前key是null，那么直接返回哈希值0，如果不是null，那就獲取當(dāng)前key的hash值賦值給h，并且返回一個當(dāng)前key哈希值的高16位與低16位的按位異或值，這樣讓高位與低位都參與運算的方法可以大大減少哈希沖突的概率。

OK！多出來的三個參數(shù)，其中hash值的內(nèi)容我們已經(jīng)知道了，但是三個值都不知道有什么用，不要急，我們進入putVal方法

/*** Implements Map.put and related methods.** @param hash hash for key* @param key the key* @param value the value to put* @param onlyIfAbsent if true, don't change existing value* @param evict if false, the table is in creation mode.* @return previous value, or null if none*/final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)n = (tab = resize()).length;if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)tab[i] = newNode(hash, key, value, null);else {Node<K,V> e; K k;if (p.hash == hash &&((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))e = p;else if (p instanceof TreeNode)e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);else {for (int binCount = 0; ; ++binCount) {if ((e = p.next) == null) {p.next = newNode(hash, key, value, null);if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1sttreeifyBin(tab, hash);break;}if (e.hash == hash &&((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))break;p = e;}}if (e != null) { // existing mapping for keyV oldValue = e.value;if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)e.value = value;afterNodeAccess(e);return oldValue;}}++modCount;if (++size > threshold)resize();afterNodeInsertion(evict);return null;}

?看這上面一堆代碼，是不是又開始頭疼了，不要怕他，我們一行一行分解他，就會變得很容易了。

第一步還是要看注釋，注釋已經(jīng)翻譯好了，請享用

/*** 繼承于 Map.put.** @param hash key的hash值* @param key key* @param value 要輸入的值* @param onlyIfAbsent 如果是 true, 不改變存在的值* @param evict if false, the table is in creation mode.* @return 返回當(dāng)前值, 當(dāng)前值不存在返回null*/

然后來看內(nèi)容

1.創(chuàng)建了幾個變量，其中Node是HashMap的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其大致屬性如下

static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {final int hash;final K key;V value;Node<K,V> next;Node(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {this.hash = hash;this.key = key;this.value = value;this.next = next;} }

2.判斷當(dāng)前table是否為空，或者table的長度是否為0，同時給tab和n賦值，如果條件成立（當(dāng)前的HashMap是空的），那就進行resize，并將resize的值賦予tab，把tab數(shù)組的長度賦予n，由于篇幅原因，這里不詳細解說resize()方法，這個方法內(nèi)容比較多，在其他文章中也說了很多，今天的重點是說明如何去讀源碼，而不是HashMap。

3.判斷底層數(shù)組中當(dāng)前key值元素的hash值對應(yīng)的位置有沒有元素，如果沒有，直接將當(dāng)前元素放進去即可

4.接上一步，如果底層數(shù)組對應(yīng)位置中已經(jīng)有值，那就進行其他的一些列操作把數(shù)據(jù)寫入，并返回oldValue。

我們走完整個流程后，總結(jié)幾個需要注意的點，比如HashMap.put方法里要注意的就是resize，尾插，樹與列表之間的轉(zhuǎn)換。

由于篇幅問題，這個方法里的內(nèi)容，我只是簡略的說一下，具體的查看源碼的方式和之前大同小異，一步步分析即可。

6.小總結(jié)

查看源碼的幾個技巧

1.Ctrl+左鍵或Ctrl+Alt+B定位到正確的源碼位置

2.查看類里面一些量，有個大概的認識

3.查看構(gòu)造函數(shù)看實例的初始化狀況

4.如果代碼比較復(fù)雜，分解代碼，步步為營

5.其他的源碼的閱讀都可以按照這個套路來分析

四、總結(jié)

作者=萌新，如有錯誤，歡迎指出

閱讀源碼絕對是每個程序員都需要的技能，即使剛開始很難讀懂，也要慢慢去習(xí)慣

如果喜歡，歡迎點贊、評論、收藏、關(guān)注

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的面试官：你背了几道面试题就敢说熟悉Java源码？对不起，我们不招连源码都不会看的人的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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