数据库连接池HikariCP中的FastList快在哪里

背景

现在非常流行的一款数据库连接池工具HikariCP经常会出现在我们的日常工作中，这块工具的最大特点就是快，它在提高提升速度方面做了非常多的努力，其中的一项就是通过自己实现的FastList来代替了Java中自带的ArrayList来对部分数据进行处理，那我们这个地方就会有一个问题，FastList到底快在哪里呢？带着这个疑问，我们来看一下FastList的源码，看看它到底做了那些优化。

版本信息

我当前查看的POM文件的版本是5.0.2-SNAPSHOT

源码解读

在FastList类的最上面，有一行最明显的注释：Fast list without range checking. 这一句就非常直白的说明了它和ArrayList最大的一个区别：没有范围检查；下面我们来详细的看一下这个它的每个方法的一些

初始化

FastList中的数据默认是存在一个叫elementData的数组中，默认情况首次初始化32个数组空间，也可以通过传参来自定义指定的个数，对应的方法是：
public FastList(Class<?> clazz)

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public FastList(Class<?> clazz, int capacity)

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添加

FastList采用的是尾插法，即默认在数组的尾部插入新的元素，

public boolean add(T element)
   {
    
      //判断数组的长度是否小于当前已存入元素的个数，如果小于的，则表示数组还有空间来存放新的元素，直接在数组的已经存入的元素的后面增加新的元素
      if (size < elementData.length) {
    
         elementData[size++] = element;
      } else {
     //数据空间已满
         //保存过去数组的长度
         final var oldCapacity = elementData.length;
         //新的数组长度为旧的数组长度左移1位，等同于 oldCapacity * 2，移位运算对于计算机处理起来效率更高
         final var newCapacity = oldCapacity << 1;
         //重新申请新长度的空数组
         final var newElementData = (T[]) Array.newInstance(clazz, newCapacity);
         //将过去的元素拷贝到新的数组当中
         System.arraycopy(elementData, 0, newElementData, 0, oldCapacity);
         //将该次添加的新元素存入新数组中现有元素的尾部
         newElementData[size++] = element;
         //将对象的数组替换成新申请的数组
         elementData = newElementData;
      }

      return true;
   }

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获取指定下标元素

获取指定下标的元素在获取前没有范围检查，直接返回指定下标的数组元素，当然这样如果下标的范围超出了数组的范围的话，会抛出ArrayIndexOutOfBounds异常，在频繁的获取元素的过程中，默认是正确的也是一种非常不错的处理方案，当然还有一方面原因是这个类是开发者在当前的项目中在使用的，他在使用前会通过各种方式来保证查询的下标是正确的，这应该是开发者这样写的原因吧

public T get(int index)
   {
    
      return elementData[index];
   }

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移除最后一个元素

该方法没有判断集合中元素的个数，直接将最后一个元素赋值为null，如果本来集合就是空的话，那么size是等于0的，–size将出现ArrayIndexOutOfBounds异常，正常的情况是将最后一个元素取出，然后将集合中的最后一个元素赋值为空，然后将最后一个元素的返回

public T removeLast()
   {
    
      T element = elementData[--size];
      elementData[size] = null;
      return element;
   }

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移除指定的元素

按照从后往前的顺序逐个比较每一个元素与指定的元素是否相等，相等则将该元素下标后的所有元素向前复制一遍，将原来的最后一个元素赋值为null，该处有一个细节，两个对象比较不是用的equals方法，而是用的 == ，对于两个对象相比的话相当于是在比较他们的对象引用地址。

public boolean remove(Object element)
   {
    
      for (var index = size - 1; index >= 0; index--) {
    
         if (element == elementData[index]) {
    
            final var numMoved = size - index - 1;
            if (numMoved > 0) {
    
               System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, numMoved);
            }
            elementData[--size] = null;
            return true;
         }
      }

      return false;
   }

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清空

将集合中的每个元素设置为null

public void clear()
   {
    
      for (var i = 0; i < size; i++) {
    
         elementData[i] = null;
      }

      size = 0;
   }

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插入元素到指定下标

public T set(int index, T element)
   {
    
      T old = elementData[index];
      elementData[index] = element;
      return old;
   }

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删除指定下标元素

删除指定下标的元素，为了更加快的处理速度，没有对下标和数组的范围进行比较，可能会出现ArrayIndexOutOfBounds的异常，如果指定下标的的元素存在，则将该下标后面的元素向前拷贝一位，然后将最后一个元素赋值为null，并且返回被删除的元素

public T remove(int index)
   {
    
      if (size == 0) {
    
         return null;
      }

      final T old = elementData[index];

      final var numMoved = size - index - 1;
      if (numMoved > 0) {
    
         System.arraycopy(elementData, index + 1, elementData, index, numMoved);
      }

      elementData[--size] = null;

      return old;
   }
   

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其它方法

其它的还有很多方法在FastList中是没有进行支持的，因为在HikariCP中并没有用到这些方法

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小拓展

在这个代码里面有很多地方用到了 –size 和 size++ 这样两种不同的写法，我们在使用的时候一定注意这两种不同写法所代表的含义，这样才能保证代码与你期望的效果一致，下面来简单说一下 –size 和 size– 这两种写法的区别

• –size ： 先对size进行 -1 的操作，然后再使用size对应的值

• size-- ： 先使用size，在对size进行 -1 的操作

下面来在实际使用场景中看一下

int k = 1;
//该打印语句打印出的是1
System.out.println(k--);
//该打印语句打印出的是0；
System.out.println(k);


int m = 1;
//该打印语句打印出的是0
System.out.println(--m);
//该打印语句打印出的是0；
System.out.println(m);

结语

HikariCP为了达到更快的速度，做了非常多的优化和非常细节的处理，FastList这个类只是其中的一个优化点，希望上面的梳理对大家深入的了解HikariCP这个数据库连接池可以提供一些帮助