List是有序,元素可重复的Collection,实现List接口的常用类有ArrayList,LinkedList,Vector和Stack。List接口相关的部分UML类图如下:
List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。
除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。
ArrayList
1、数组实现,查询快,增删慢,线程不安全,轻量级。
2、增加元素扩容时,创建新的数组,然后调用 System.arraycopy(a, 0, newArray, 0, s) 方法把原来数组的元素复制到新的数组。
3、ArrayList 的中间插入、删除,也需要调用 System.arraycopy 方法来进行拷贝。
LinkedList
1、双向链表实现,增删快,查询慢。
2、LinkedList 的中间插入、删除以及查询,都需要遍历链表来确定下标,就是判断index是在前半区间还是后半区间,如果在前半区间就从head搜索,而在后半区间就从tail搜索。
3、不需要考虑容量的大小,从这一点上说效率是高于ArrayList,然而每次元素的增加都需要新建一个Link对象,并进行赋值操作,如果频繁使用,依然会消耗资源。
Vector
1、数组实现,跟ArrayList的实现差不多。
2、大部分方法使用 synchronized 关键字做到了线程同步。
Stack
1、Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。
2、提供了 public E push(E object) 方法,把元素放入栈顶(即数组的尾端);public synchronized E peek() 方法,只是返回栈顶的元素(即数组末端元素);以及 public synchronized E pop() 方法,返回并删除栈顶元素。
3、Deque 提供了一个更完整的 LIFO 堆栈操作,ArrayDeque(循环数组实现的双向队列)就是其中一个实现。
同步的问题
ArrayList 和 LinkedList 都是非线程安全的,如果在多线程中使用可以通过如下包装 Collections.synchronizedList(List<T> list) 。另外Vector 和 CopyOnWriteArrayList 是两个线程安全的List实现:
1、从字面中可以看出Copy-On-Write就是CopyOnWriteArrayList的实现机制。即当对象进行写操作时,复制该对象;若进行的时读操作,则直接返回结果,该过程中不进行同步。
2、Vector使用了同步关键字synchronized所有的get( )操作都必须先等待对象锁的释放,才能进行。在高并发的情况下,大量的锁竞争会降低系统性能。
so,因在高并发且以读为主的应用场景中,CopyOnWriteArrayList要优于Vector。但是当写操作很频繁时,CopyOnWriteArrayList的效率并不高,可以考虑优先使用Vector。