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前言
你是不是发现我们在工作中使用 List 的是实现类一般都是 ArrayList 而不是 LinkedList 为什么会这样呢？我们今天就来一探究竟，ArrayList 和 LinkedList 的区别和联系。
ArrayList 介绍
ArrayList 底层的数据结构是数组，我们在新建一个 ArrayList 的时候初始长度是 0 ，注意这里是 0 ，只有在首次 add 方法的时候才会扩容到 10。
ArrayList 在构建的时候需要一块连续的空间，这是因为底层是数组决定的。
因为 ArrayList 的底层实现是数组，所以它可以随机访问，根据数组下标可以快速的定位到一个元素，JVM 层面在决定某个 List 是否可以随机访问时，是检查有没有实现 RandomAccess 接口，这个接口是一个空接口，就是为了标识那些底层实现是数组的集合。
扩容
以后的每次 add 方法扩容都是 1.5 倍，计算公式是 size >> 1+ size 其实也不是完完全全的 1.5 倍，但是这么说是为了方便。
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
关于 addAll 方式的扩容，下次扩容的容量和需要的容量对比，选择大的作为扩容后的容量。
Iterator 的 fail-fast 和 fail-safe
fail-fast 简单来说就是不允许一边遍历一边修改，而 fail-safe 允许遍历的时候修改 list, 最新的修改不会被遍历到。
fail-fast 的实现原理又是什么呢？主要的实现是由 Iterator 这个接口的实现类来决定的，所以你会发现我们在使用 ArrayList 的时候如果是迭代器遍历，此时是不能修改的，核心就是两个参数，一个是 ArrayList 的成员变量 modCount 这个值会在每次修改 list 的时候加 1 , 而在 ArrayList 中的 Iterator 实现类中也维护了一个变量 expectedModCount，这个值默认等于 modCount 我们使用迭代器 next 方法的时候都会比较 modCount， expectedModCount 是否相等，如果不相等就会报错，这也就保证了 fail-fast。
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
...
...
...
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
多说一句，对应的 CopyOnWriteArrayList 就是 fail-safe 的，为什么是 safe 就是因为它内部的迭代器没有做相关的检查。为的就是读写分离，读的时候还可以写入。
LinkedList 介绍
LinkedList 的底层实现是链表，我们一般会说，LinkedList 插入快查询慢，其实这是不准确的，应该说是插入头尾快，如果插入的元素在中间，还是要先从头开始找到中间的位置，找到中间的位置本身就是一个耗时动作。
还有一点，LinkedList 因为底层是链表，所有需要的空间可以是不连续的，但是同样的元素下占用的空间要比 ArrayList 大，因为要维护前后索引。
LinkeList 也是 fail-fast 实现。
局部性原理
CPU 缓存会读取元素及其周围的元素一次性加载到缓存中。所以以数组为底层数据结构的 ArrayList 受益于这种特性，而链表却不能受益于这种特性。
内存读取的单位在几百纳秒，而 CPU 的读取在几纳秒，CPU 缓存的读取在十几纳秒到几十纳秒之间。
总结
| ArrayList | LinkedList |
|---|---|
| 基于数组，需要连续内存 | 基于双向链表，无需连续内存 |
| 随机访问快 | 随机访问慢 |
| 尾部插入，删除性能可以，其它部分插入删除都会移动数据，因此性能会低 | 头尾插入删除性能高 |
| 可以利用 CPU 缓存，局部性原理 | 占用内存多 |
经过这么一比较呀，你会发现，ArrayList 真香。
