List

ArrayList

ArrayList的底层是基于动态数组实现

    transient Object[] elementData; private int size;

常用的方法

        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();    //或者ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(4);arrayList.add("a"); //添加元素，在数组“尾部”添加 速度快arrayList.add(0,"c");   //添加元素，在数组“中间”添加 速度慢System.out.println(arrayList.get(0));   //获取指定下标的元素arrayList.remove("a");  //删除指定元素，通过遍历arrayList.remove(0);    //删除指定下标的元素arrayList.set(0,"b");   //修改

深入原理

初始化

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();

当调用ArrayList的无参构造器时，数组容量为0的Object数组;
当调用add()方法添加第一个数据时，才会分配容量，默认容量为10；

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

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>(10);

当调用ArrayList的有参构造器时，会创建一个指定大小的Object数组;

    public ArrayList(int initialCapacity) {if (initialCapacity > 0) {this.elementData = new Object[initialCapacity];} else if (initialCapacity == 0) {this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;} else {throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+initialCapacity);}}

add方法、扩容

    public boolean add(E e) {// 检查当前容量是否还可以容纳一个元素，不够则扩容ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!// 添加到数组末尾// 这个语句可以分解为// elementData[size] = e;// size += 1;elementData[size++] = e;return true;}

在使用无参构造器初始化ArrayList时，便会创建一个空的数组；

当调用add()方法添加第一个数据时，便会对数组进行扩容(调用Arrays.copyOf方法)，默认容量为10；

若添加数据后的容量超出当前数组长度，则进行扩容，扩容之后的容量为之前容量的1.5倍；

https://blog.csdn.net/zhouhengzhe/article/details/108319369

把原数组的数据，原封不动的复制到新数组中，然后把ArrauList的地址指向新数组
[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fEgSRtqY-1621011446037)(https://note.youdao.com/yws/res/85142/74452E4097A64D99AAF89E5C4DF3DD38)]

1.7的时候是初始化就创建一个容量为10的数组，1.8后是初始化先创建一个空数组，第一次add时才扩容为10;

LinkedList

LinkedList是通过双向链表实现的

    transient int size = 0;transient Node<E> first;transient Node<E> last;

常用方法

LinkedList基本使用与ArrayList相同；

        LinkedList<String> linkedList = new LinkedList<>(); //注意，LinkedList没有有参构造器linkedList.add("a");linkedList.set(0,"b");  //效果等同linkedList.add(0,"c");linkedList.remove(0);linkedList.remove("c");System.out.println(linkedList.get(0));

remove

remove操作分2种，一种是根据下标删除，一种是根据元素内容删除；
根据元素内容删除时，需要遍历全部元素；

根据下标删除remove(int index)

若index < size/2,则从头遍历，否则从尾部遍历；

get(int ndex)

若index < size/2,则从头遍历，否则从尾部遍历；

ArrayList与LinkedList对比

ArrayList在使用无参构造器时，默认初始化一个容量为10的数组，当添加元素后元素个数大于现有容量，则按1.5倍容量扩容，扩容消耗性能，所以初始化时最后指定容量；

LinkedList是双向链表，当指定下标添加、删除元素时，若index < size/2则从头节点遍历，否则从尾节点开始遍历；
当指定下标添加（不是修改指定下标元素）或者删除元素时，只需修改指针即可

ArrayList

指定下标删除元素慢 list.remove(int index)
指定下标添加元素慢 list.add(int index,E e)
指定下标查询快 list.get(int index)

LinkedList

指定下标删除元素快 list.remove(int index)
指定下标添加元素快 list.add(int index,E e)
指定下标查询慢 list.get(int index)
需要先定位到元素所在

List与线程安全

Collections.synchronizedList()

ArrayList 与 LinkendList都不是线程安全的，但可以通过 java.util.Collections.synchronizedList(List list) 方法，获取一个线程安全的 List 实例对象；

Collections.synchronizedList(List list) 方法源码public static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list) {return (list instanceof RandomAccess ?new SynchronizedRandomAccessList<>(list) :new SynchronizedList<>(list));
}

当传入的 list 是 ArrayList 时，返回 SynchronizedRandomAccessList 对象；传入 LinkedList 时，返回 SynchronizedList 对象。

get、set、add 等操作都添加了synchronized锁；

        public E get(int index) {synchronized (mutex) {return list.get(index);}}public E set(int index, E element) {synchronized (mutex) {return list.set(index, element);}}public void add(int index, E element) {synchronized (mutex) {list.add(index, element);}}public E remove(int index) {synchronized (mutex) {return list.remove(index);}}

CopyOnWriteArrayList

坑点

迭代器

增强for循环的原理就是迭代器，这点与普通的for循环有着本质的区别；

https://juejin.cn/post/6844903569095671816

在迭代器中，不能对list进行增删操作，只能查询；
即list的add、remove会报ConcurrentModificationException异常

public static void main(String[] args) {ArrayList<String> strings = new ArrayList<String>();strings.add("a");strings.add("b");for (String string : strings) {if ("e".equals(string)) {strings.remove(string);}}}Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationExceptionat java.util.ArrayList$Itr.checkForComodification(ArrayList.java:859)at java.util.ArrayList$Itr.next(ArrayList.java:831)at main.java.mo.basic.ConcurrentModificationExceptionTest.main(ConcurrentModificationExceptionTest.java:17)

Iterator实现类有2个重要的方法hasNext()和next()Iterator中有一个expectedModCount属性与list的modCount属性同步，当list执行remove时会modCount++，而Iterator中有expectedModCount却不会变化；当 Iterator调用next()方法，会使用checkForComodification做校验，modCount与 expectedModCount不同就会报错；

解决方法，使用普通的for循环，不要使用迭代器；

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