更新时间:2022-04-26 04:48:05
java面试中经常被问到list常用的类以及内部实现机制,平时开发也经常用到list集合类,因此做一个源码级别的分析和比较之间的差异。
首先看一下List接口的的继承关系:
list接口继承Collection接口,Collection接口继承Iterable接口。
Iterable接口定义的方法:
public interface Iterable<T> { /** * Returns an iterator over a set of elements of type T. * * @return an Iterator. */ Iterator<T> iterator(); }Collection接口中定义的方法:
package java.util; public interface Collection<E> extends Iterable<E> { int size(); boolean isEmpty(); boolean contains(Object o); Iterator<E> iterator(); Object[] toArray(); <T> T[] toArray(T[] a); boolean add(E e); boolean remove(Object o); boolean containsAll(Collection<?> c); boolean addAll(Collection<? extends E> c); boolean removeAll(Collection<?> c); boolean retainAll(Collection<?> c); void clear(); boolean equals(Object o); int hashCode(); }所以实现list接口的子类必须实现Iterable和Collection接口中的方法。Iterable可以进行元素的迭代。
在Java中List接口有3个常用的实现类,分别是ArrayList、LinkedList、Vector。
public boolean add(E e) { //确保数组存储空间是否已经满了,慢了扩容 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! //计算存储的位置 elementData[size++] = e; return true; }
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; 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); }Vector中:
private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object[] oldData = elementData; int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ? (oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2); if (newCapacity < minCapacity) { newCapacity = minCapacity; } elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } }
(1)同步性:
Vector是线程安全的,也就是说是它的方法之间是线程同步的,而ArrayList是线程序不安全的,它的方法之间是线程不同步的。如果只有一个线程会访问到集合,那***是使用ArrayList,因为它不考虑线程安全,效率会高些;如果有多个线程会访问到集合,那***是使用Vector,因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代码。
备注:对于Vector&ArrayList、Hashtable&HashMap,要记住线程安全的问题,记住Vector与Hashtable是旧的,是java一诞生就提供了的,它们是线程安全的,ArrayList与HashMap是java2时才提供的,它们是线程不安全的。
(2)数据增长:
ArrayList与Vector都有一个初始的容量大小,当存储进它们里面的元素的个数超过了容量时,就需要增加ArrayList与Vector的存储空间,每次要增加存储空间时,不是只增加一个存储单元,而是增加多个存储单元,每次增加的存储单元的个数在内存空间利用与程序效率之间要取得一定的平衡。Vector默认增长为原来两倍,而ArrayList的增长策略在文档中没有明确规定(从源代码看到的是增长为原来的1.5倍)。ArrayList与Vector都可以设置初始的空间大小,Vector还可以设置增长的空间大小,而ArrayList没有提供设置增长空间的方法。
总结:即Vector增长原来的一倍,ArrayList增加原来的0.5倍。空说无凭源码看看:
ArrayList中增长定义:
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; 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); }
Vector中增长定义:
int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);