List源码分析

130 阅读3分钟

4a9d3171541866ba77e2291ce41e9962.png

a1fdb6d75598e87a224697d12c2c2bcf.png

1、List接口常用实现类的对比

List接口框架


     |----Collection接口:单列集合,用来存储一个一个的对象
           |----List接口:存储有序的、可重复的数据。  -->“动态”数组,替换原有的数组
               |----ArrayList:作为List接口的主要实现类;线程不安全的,效率高;底层使用Object[] elementData存储
               |----LinkedList:对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高;底层使用双向链表存储
               |----Vector:作为List接口的古老实现类;线程安全的,效率低;底层使用Object[] elementData存储
    
面试题:比较ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同?
同:三个类都是实现了List接口,存储数据的特点相同:存储有序的、可重复的数据
不同:见上

1.1、ArrayList的源码分析

  • ArrayList是List 接口的典型实现类、主要实现类
  • 本质上,ArrayList是对象引用的一个”变长”数组
      2.ArrayList的源码分析:
        2.1 jdk 7情况下
           ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
           list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
           ...
           list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容。
           默认情况下,扩容为原来的容量的1.5倍,同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
     
           结论:建议开发中使用带参的构造器:ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
     
        2.2 jdk 8中ArrayList的变化:
           ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组
     
           list.add(123);//第一次调用add()时,底层才创建了长度10的数组,并将数据123添加到elementData[0]
           ...
           后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
        2.3 小结:jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的对象
                 的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存。

1.2、LinkedList的源码分析

对于频繁的插入或删除元素的操作,建议使用LinkedList类,效率较高 LinkedList:双向链表,内部没有声明数组,而是定义了Node类型的first和last,用于记录首末元素。同时,定义内部类Node,作为LinkedList中保存数据的基本结构。

image.png

1.3、LinkedList的源码分析:

     LinkedList list = new LinkedList(); //内部声明了Node类型的first和last属性,默认值为null
     list.add(123);//将123封装到Node中,创建了Node对象。

      //其中,Node定义为:体现了LinkedList的双向链表的说法
      
      private static class Node<E> {
           E item;
           Node<E> next;
           Node<E> prev;

           Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
           this.item = element;
           this.next = next;     //next变量记录下一个元素的位置
           this.prev = prev;     //prev变量记录前一个元素的位置
           }
       }

1.4、Vector的源码分析

Vector 是一个古老的集合,JDK1.0就有了。大多数操作与ArrayList相同,区别之处在于Vector是线程安全的。 在各种list中,最好把ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时,使用LinkedList;Vector总是比ArrayList慢,所以尽量避免使用。

Vector的源码分析:jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时,底层都创建了长度为10的数组。 在扩容方面,默认扩容为原来的数组长度的2倍。

1.5、List接口中的常用方法测试

List除了从Collection集合继承的方法外,List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

void add(intindex, Object ele):在index位置插入ele元素
boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
Object get(int index):获取指定index位置的元素
int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合