ArrayList 与 LinkedList的区别

今天查看源码，分析一下两者的异同。外加阐述内部类。

内部类参考官方文档，地址如下：

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html

本文思路是从两者的构造函数着手，之后是add（）分析。

1.构造函数

public class Test {

       // 下面两行不多说，就是创建List，这时注意一点，在构造函数中，尽量指定集合的大小。你可能会问，不指定的话，不是会有默认的size吗？完全正确。
       // 但是当程序指定默认的size后，当集合变大需要扩容的时候，会阻碍一部分性能，所以如果能够预知list的size，尽量指定合理的大小。
    List<String> aList = new ArrayList<String>();
       // List<String> aList = new ArrayList<String>(16);
    List<String> bList = new LinkedList<String>();
       // List<String> bList = new LinkedList<String>(16);
}

/**
     * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
     *
     * @param  initialCapacity  the initial capacity of the list
     * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity
     *         is negative
     */
       // 带有size大小的初期化方法，没什么可说的。判断size大小
    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);
        }
    }

    /**
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
       // 默认构造器
    public ArrayList() {
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    }

       /**
        * Constructs an empty list.
       */
       public LinkedList() {
       }

2. ArrayList的add（）方法

    /**
     * Appends the specified element to the end of this list.
     *
     * @param e element to be appended to this list
     * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add})
     */
    public boolean add(E e) {
        // 扩容
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        // 在最后位置赋值
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
        // 判断list是否为空，如果为空，则为list指定默认容量，DEFAULT_CAPACITY的值是10
        if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
            minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
        }

        // 进行扩容
        ensureExplicitCapacity(minCapacity);
    }

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
           // 这个变量记录list结构扩容的次数，更具体的用处是什么，稍后研究。如果有想法的朋友，一起探讨
        modCount++;

        // overflow-conscious code
        if (minCapacity - elementData.length > 0)
            grow(minCapacity);
    }

/**
     * Increases the capacity to ensure that it can hold at least the
     * number of elements specified by the minimum capacity argument.
     *
     * @param minCapacity the desired minimum capacity
     */
    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:
           // 大家在这里可以按到ArrayList使用的是数组结构，当元素增加或减少时会将数组进行复制，因此查询速度快，增加或删除时，相对较慢。
16         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;
    }

3. LinkedList的add（）方法

    public boolean add(E e) {
        linkLast(e);
        return true;
    }

/**
     * Links e as last element.
     */
    void linkLast(E e) {
        final Node<E> l = last;
           // 封装了数据e的新节点
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
        last = newNode;
           // 如果是null表明链表中数据为空，那么将新节点设置为首节点，如果不为空，则增加的最后一个节点。
           // 因此在查询的时候，需要从头一直查到最后一个，效率较慢，但是面对增加删除时，只需更该其中的关联的前后节点，不必进行数组的复制，因此性能得以提升。
        if (l == null)
            first = newNode;
        else
            l.next = newNode;
        size++;
        modCount++;
    }

我们在查看Node<E>这个类时，会发现它是个静态内部类。

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;
            this.prev = prev;
        }
    }

内部类有什么作用，以前为什么会有静态内部类和非静态内部类呢？

我呢就不做搬运工了，在此呢推荐个官方文章，https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/nested.html

里面详细阐述了内部类的分类，使用的好处等。