1.List的实现类有ArrayList, LinkedList, Vactor, Stack;
ArrayList:底层是动态数组结构,数据查询方便、数据增删改不方便,线程不安全,本质上就是通过定义新的更大的数组,将旧数组内容拷贝到新数组,来实现扩容。当我们调用无参构造的方法来构造Arraylist的对象时,它会在内部分配一个初始大小为10的 Object类型的数组。当添加的数据容量超过数组的大小时,会产生一个新的数组,新的数组大小为原数组的1.5倍,接着把原数组中的数据复制到新数组中。
LinkedList:底层是双向链表结构,数据增删改方便,数据查询不方便,线程不安全;它内部封装的是双向链表的数据结构,每个节点是一个Node对象, Node对象中封装的是你要添加的元素,还有一个指向上一个Node对象的引用和一个指向下一个Node对象的引用。
Vactor:底层是动态数组结构,线程安全,和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArayList是更好的选择。当添加的数据容量超过数组的大小时,会产生一个新的数组,新的数组大小为原数组的2倍;有句话叫越安全,效率就越低。Stack:底层是动态数组结构,线程安全,Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。
Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素, empty方法测试堆栈是否为空, search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。
2如何选用ArrayList, LinkedList, Vector?
线程安全时,用Vector.
局部变量不存在线程安全问题时,并且查找较多用ArrayList (一般使用它)
局部变量不存在线程安全问题时,增加或删除元素较多用LinkedList.
本来想把这几个源码都放一起的但是放一起太多剩下下一个文章里
ArrayList源码解析
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable { //序列化ID private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L; //容器默认初始化大小 private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //一个空对象 private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //一个空对象,如果使用默认构造函数创建ArrayList,则默认对象内容是该值 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //ArrayList存放对象的容器,后面的添加、删除等操作都是基于该属性来进行操作 transient Object[] elementData; //当前列表已使用的长度 private int size; //数组最大长度(2147483639),这里为什么是Integer.MAX_VALUE - 8是因为有些虚拟机在数组中保留了一些头部信息,防止内存溢出 private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8; //这个是从AbstractList继承过来的,代表ArrayList集合修改的次数 protected transient int modCount = 0; //创建一个定义好长度的集合 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); } } //创建一个空对象 public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } //这个构造方法构造了一个包含指定元素的集合,注意,这里的字符E是一个标记,用来表示集合中元素的类型。至于具体是什么类型,需要你在使用这个构造方法的时候来指定 public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray();//将参数中的集合放入数组容器中 if ((size = elementData.length) != 0) {//将容器中的集合长度赋给size并且值不能是0 if (elementData.getClass() != Object[].class)//Arrays中有一个 "类似" ArrayList 的List ,这个List 的toArray 返回的是一个泛型数组,那么,不等条件就成立了 elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); } else {//如果长度是0创建一个空的集合 this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA; } } //将elementData的数组设置为ArrayList实际的容量 public void trimToSize() { modCount++; if (size < elementData.length) { elementData = (size == 0) ? EMPTY_ELEMENTDATA : Arrays.copyOf(elementData, size);//用Arrays.copyOf(T [],int newLength)这个方法来截取elementData数组。 } } //可以对ArrayList低层的数组进行扩容 public void ensureCapacity(int minCapacity) { int minExpand = (elementData != DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA)? 0: DEFAULT_CAPACITY;//如果数组是空的minExpand=0如果不是使用默认值10 if (minCapacity > minExpand) {//如果传入的参数比minExpand大进行扩容 ensureExplicitCapacity(minCapacity); } } private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) { if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {//如果elementData是空的 return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);//比较返回大的数 } return minCapacity;//否者返回minCapacity } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity)); } private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { modCount++; if (minCapacity - elementData.length > 0)//判断是否需要扩容 grow(minCapacity);//进行扩容 } //扩容 private void grow(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length;//原来集合的长度 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } private static int hugeCapacity(int minCapacity) { if (minCapacity < 0) // overflow throw new OutOfMemoryError(); return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE; } //当前列表已使用的长度 public int size() { return size; } //判断集合是否为空 public boolean isEmpty() { return size == 0; } //集合是否包含这个对象 public boolean contains(Object o) { return indexOf(o) >= 0; } //对象在集合中第一次出现的位置(从左边开始查找第一个) public int indexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = 0; i < size; i++) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = 0; i < size; i++) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return -1; } //对象在集合中最后一次出现的位置(从右边开始查找第一个) public int lastIndexOf(Object o) { if (o == null) { for (int i = size-1; i >= 0; i--) if (elementData[i]==null) return i; } else { for (int i = size-1; i >= 0; i--) if (o.equals(elementData[i])) return i; } return -1; } //克隆集合浅复制对克隆后的集合操作不会影响原来的集合 public Object clone() { try { ArrayList<?> v = (ArrayList<?>) super.clone(); v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); v.modCount = 0; return v; } catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(e); } } //按适当顺序(从第一个到最后一个元素)返回包含此列表中所有元素的数组(转成Object[]) public Object[] toArray() { return Arrays.copyOf(elementData, size); } //按适当顺序(从第一个到最后一个元素)返回包含此列表中所有元素的数组;返回数组的运行时类型是指定数组的运行时类型。(转成指定类型的数组) @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T[] toArray(T[] a) { if (a.length < size) return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass()); System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); if (a.length > size) a[size] = null; return a; } @SuppressWarnings("unchecked") E elementData(int index) { return (E) elementData[index]; } //获取指定下标的元素 public E get(int index) { rangeCheck(index); return elementData(index); } //修改指定位置的元素 public E set(int index, E element) { rangeCheck(index); E oldValue = elementData(index); elementData[index] = element; return oldValue; } //添加元素(集合的最后面) public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); elementData[size++] = e; return true; } //添加元素(指定位置) public void add(int index, E element) { rangeCheckForAdd(index); ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,size - index); elementData[index] = element; size++; } //删除元素(指定下标) public E remove(int index) { rangeCheck(index); modCount++; E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; } //删除元素(指定对象) public boolean remove(Object o) { if (o == null) { for (int index = 0; index < size; index++) if (elementData[index] == null) { fastRemove(index); return true; } } else { for (int index = 0; index < size; index++) if (o.equals(elementData[index])) { fastRemove(index); return true; } } return false; } //将index后边的对象往前复制一位,并将数组中的最后一位元素设置为null,释放对象的引用 private void fastRemove(int index) { modCount++; int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work } //清除集合(将所有元素设置为null) public void clear() { modCount++; for (int i = 0; i < size; i++) elementData[i] = null; size = 0; } //新增集合(集合的最后面) public boolean addAll(Collection<? extends E> c) { Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew); size += numNew; return numNew != 0; } //新增集合(指定位置) public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { rangeCheckForAdd(index); Object[] a = c.toArray(); int numNew = a.length; ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount int numMoved = size - index; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew, numMoved); System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew); size += numNew; return numNew != 0; } private void rangeCheck(int index) { if (index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } //判断下标是否正确 private void rangeCheckForAdd(int index) { if (index > size || index < 0) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } private String outOfBoundsMsg(int index) { return "Index: "+index+", Size: "+size; } //删除元素(指定对象集合) public boolean removeAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); return batchRemove(c, false); } //保留元素(删除其他元素) public boolean retainAll(Collection<?> c) { Objects.requireNonNull(c); return batchRemove(c, true); } private boolean batchRemove(Collection<?> c, boolean complement) { final Object[] elementData = this.elementData; int r = 0, w = 0; boolean modified = false; try { for (; r < size; r++) if (c.contains(elementData[r]) == complement) elementData[w++] = elementData[r]; } finally { if (r != size) { System.arraycopy(elementData, r, elementData, w,size - r); w += size - r; } if (w != size) { for (int i = w; i < size; i++) elementData[i] = null; modCount += size - w; size = w; modified = true; } } return modified; } //从指定位置开始迭代 public ListIterator<E> listIterator(int index) { if (index < 0 || index > size) throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); return new ListItr(index); } //迭代所有元素 public ListIterator<E> listIterator() { return new ListItr(0); } //迭代所有元素 public Iterator<E> iterator() { return new Itr(); } //截取指定范围的元素(arrayList没有subList方法而是继承了AbstractList类里的) public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) { subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size); return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex); } static void subListRangeCheck(int fromIndex, int toIndex, int size) { if (fromIndex < 0) throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex); if (toIndex > size) throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex); if (fromIndex > toIndex) throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex + ") > toIndex(" + toIndex + ")"); } @Override public void forEach(Consumer<? super E> action) { Objects.requireNonNull(action); final int expectedModCount = modCount; @SuppressWarnings("unchecked") final E[] elementData = (E[]) this.elementData; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { action.accept(elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } } //从源码中可以看出spiterator返回一个Spliterator对象。 //Spliterator用于遍历和分隔一个对象中的元素,这个对象必须实现Spliterator接口,实现这个接口类有Collection,数组等。 //Spliterator可以逐个的遍历元素,或者批量的遍历。 //Spliterator是一个可以分割的迭代器,可以将Spilterator实例分割成多个小的Spilterator实例 @Override public Spliterator<E> spliterator() { return new ArrayListSpliterator<>(this, 0, -1, 0); } //按照一定规则过滤集合中的元素 @Override public boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) { Objects.requireNonNull(filter); int removeCount = 0; final BitSet removeSet = new BitSet(size); final int expectedModCount = modCount; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { @SuppressWarnings("unchecked") final E element = (E) elementData[i]; if (filter.test(element)) { removeSet.set(i); removeCount++; } } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } final boolean anyToRemove = removeCount > 0; if (anyToRemove) { final int newSize = size - removeCount; for (int i=0, j=0; (i < size) && (j < newSize); i++, j++) { i = removeSet.nextClearBit(i); elementData[j] = elementData[i]; } for (int k=newSize; k < size; k++) { elementData[k] = null; // Let gc do its work } this.size = newSize; if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } return anyToRemove; } //将元素替换成返回的结果 @Override @SuppressWarnings("unchecked") public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) { Objects.requireNonNull(operator); final int expectedModCount = modCount; final int size = this.size; for (int i=0; modCount == expectedModCount && i < size; i++) { elementData[i] = operator.apply((E) elementData[i]); } if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } //集合按照指定规则排序 @Override @SuppressWarnings("unchecked") public void sort(Comparator<? super E> c) { final int expectedModCount = modCount; Arrays.sort((E[]) elementData, 0, size, c); if (modCount != expectedModCount) { throw new ConcurrentModificationException(); } modCount++; } }
原文:https://www.cnblogs.com/liyijie/p/12156869.html