【 java 集合】List接口常用实现类对比以及ArrayList和LinkedList源码分析

news2024/11/13 15:34:14

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目录

    • 📋 个人简介
  • 前言
    • 概述
    • 面试题:ArrayList 、 LinkedList 和 Vector 三者的异同?
    • 部分类的源码分析
      • ArrayList 的源码分析
      • LinkedList 的源码分析
      • Vector 的源码分析
  • 结语

前言

List接口继承自Collection接口,常用的List实现类有ArrayList、LinkedList、Vector。本节将大概对比一下他们三者的不同!并且分析一下源码!

概述

  • 鉴于 Java 中数组用来存储数据的局限性,我们通常使用 List 替代数组。
  • Lis 集合类中元素有序、且可重复,集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
  • List 容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可以根据序号存取容器中的元素。
  • JDKAPI 中 List 接口的实现类常用的有: ArrayList 、 LinkedList 和 Vector 。

因此,我们常常将List接口称作动态数组!

面试题:ArrayList 、 LinkedList 和 Vector 三者的异同?

相同:三个类都实现了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:
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,使用此类会比ArrayList效率高;因为LinkedList底层使用的是双向链表!

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。

部分类的源码分析

这里我大概分析一下ArrayList和LinkedList的源码,就不详细分析了,之前详细分析了一下StringBuffer的源码。其实和ArrayList差不多,底层都是对数组的扩容。

ArrayList 的源码分析

jdk7和jdk8的ArrayList底层稍有些不同,我用的是较新的jdk17,源码和jdk8基本上是一样的,大概来分析一下吧!
首先当你new ArrayList()之后,会调用空参构造器,创建一个空的,长度为零的数组。

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然后往里面添加元素时,会将数组的长度扩容为10。

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可以看到,当刚开始长度为零时,执行else分支,将长度扩容为10。==即第一次调用add()时,底层才创建了长度为10的数组,然后将数据添加到了elementDate[0]中。==这也是和jdk7不同之处!。

此时继续添加,容量是够的,不扩容,当添加到数组长度为10时,继续添加就要扩容了,此时进入if分支。
在这里插入图片描述
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相当于将容量扩大了1.5倍!

总结一下:jdk中ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式,而jdk8中的ArrayList的创建类似于单例的懒汉式,延迟了数组的创建,节省内存!通过分析源码,我们也可以得出,new ArrayList时建议使用带参数的构造器,即自定义给它初始容量!

LinkedList 的源码分析

前面说了,他的底层是双向链表,这个在数据结构中应该都学过,思想应该都明白,相对于数组而言,链表有利于插入和删除操作,但相对数组而言,链表的查找功能不及数组,数组可以直接取索引,链表要从头查找!

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new LinkedList,内部申明了头结点first和尾部节点last,默认为null,添加一个元素后,这个元素即为头结点,又是尾节点。
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我们来看看这个Node类型。
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再来看看add操作!
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看起来很清晰,这里我不再解释,可以自己去了解数据结构的知识!

Vector 的源码分析

Vector已经不常用了,所以这里不再分析源码,感兴趣的可以去看看,分析了这么多源码,应该也能看懂!那我们说ArrayList是线程不安全的,而Vector是线程安全的,我们基本不用Vector,又如何实现线程安全呢?
这个不用担心,即使需要线程安全的场景,我们也不愿意使用Vector,后面会讲到Collections这个工具类,里面有方法可以将ArrayList转变为线程安全的!

结语

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