List的常用子类
如果要执行大量的增删操作选择LinkedList,如果只是查询的话用ArrayList
ArrayList集合
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有序存储,继承了List的特性,平时常用来查询,遍历数据
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底层是数组结构,所以增删慢,查询快,效率高意味着线程不安全
LinkedList集合
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有序存储,继承了List的特性
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底层是链表结构,所以增删快,查询慢,同样的效率高,但是线程不安全
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LinkedList是一个双向链表
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特有方法
public void addFirst(E e) :将指定元素插入此列表的开头。 public void addLast(E e) :将指定元素添加到此列表的结尾。 public E getFirst() :返回此列表的第一个元素。 public E getLast() :返回此列表的最后一个元素。 public E removeFirst() :移除并返回此列表的第一个元素。 public E removeLast() :移除并返回此列表的最后一个元素 //添加元素 link.addFirst("AA"); link.addLast("CC"); System.out.println(link); // 获取元素 System.out.println(link.getFirst()); System.out.println(link.getLast()); // 删除元素 System.out.println(link.removeFirst()); System.out.println(link.removeLast()); System.out.println(link)
Vector源码：
/**
* Adds the specified component to the end of this vector,
* increasing its size by one. The capacity of this vector is
* increased if its size becomes greater than its capacity.
*
* <p>This method is identical in functionality to the
* {@link #add(Object) add(E)}
* method (which is part of the {@link List} interface).
*
* @param obj the component to be added
*/
public synchronized void addElement(E obj) {
modCount++;
ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
elementData[elementCount++] = obj;
}
Arraylist源码：
/**
* 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) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
LinkedList源码：
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* <p>This method is equivalent to {@link #addLast}.
*
* @param e element to be appended to this list
* @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add})
*/
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
.如果要保证ArrayList线程安全，有几种方式？
2.1 自己编写一个ArrayList集合类，根据业务一般来说，add/set/remove加锁；
2.2 利用List<Objecct> list=Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); 采用synchronized加锁
public E get(int index) {
synchronized (mutex) {return list.get(index);}
}
public E set(int index, E element) {
synchronized (mutex) {return list.set(index, element);}
}
public void add(int index, E element) {
synchronized (mutex) {list.add(index, element);}
}
public E remove(int index) {
synchronized (mutex) {return list.remove(index);}
}
2.3 new CopyOnWriteArrayList<>().add(" "); 采用ReentrantLock加锁
public boolean add(E e) {
//加锁
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//获取原始集合
Object[] elements = getArray();
int len = elements.length;
//复制一个新集合
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);
newElements[len] = e;
//替换原始集合为新集合
setArray(newElements);
return true;
} finally {
//释放锁
lock.unlock();
}
}
3.了解CopyOnWriteArrayList底层？CopyOnWriteArrayList与Collections.synchronizedList有什么区别？
3.1 CopyOnWriteArrayList底层实现：
CopyOnWriteArrayList在执行修改操作的时候，会复制一份新的数组数据，代价昂贵，修改过来将原来的集合指向新的集合完成操作；
3.1.1 add添加：在添加的时候是需要加锁的，否则多线程写的时候会Copy出N个副本出来；使用ReentrantLock保证多线程环境下的集合安全；
public boolean add(E e) {
final ReentrantLock lock = this.lock; //获取了一把锁
lock.lock(); //加锁
try {
Object[] elements = getArray(); //获取当前数组数据，给elements
int len = elements.length; //记录当前数组的长度
Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1); //复制一个新的数组
newElements[len] = e; //将数据填入到新数组当中
setArray(newElements); //将当前array指针指向到新的数据
return true;
} finally {
lock.unlock(); //释放锁
}
}
3.1.2 get读取：读的时候没有加锁，如果读的时候有多个线程正在向CopyOnWriteArrayList添加数据，读还是会读到旧的数据，因为写的时候不会锁住旧的CopyOnWriteArrayList；
public E get(int index) {
return get(getArray(), index);
}
CopyOnWriteArrayList应用场景：适用于读取操作远大于写操作场景（底层get读取没有加锁，直接获取）
3.2 Collections.synchronizedList几乎底层方法都加上了synchronized的锁；
场景：写操作的性能比CopyOnWriteArrayList要好，但是读取的性能不如CopyOnWriteArrayList；
4.CopyOnWriteArrayList设计思想是怎样的，有什么缺点？
设计思想：读写分离，最终一致；
缺点：
内存占用问题：由于写时复制，内存中就会出现两个对象占用空间，如果对象大则容易发生Young GC和Full GC;
数据一致问题：CopyOnWriteArrayList容器只能保证数据最终一致性，不能保证数据实时一致性；
5.ArrayList扩容机制是怎样的？
1.7以及之前版本JDK，默认的大小为10；
1.8版本集合大小如果创建时没有指定，则默认为0；若已经指定集合大小，则初始值为当前指定的大小；
当第一次添加数据的时候，集合大小扩容为10，第二次以及后续每次按照int oldCapacity=elementData.length; newCapacity = oldCapacity+(oldCapacity>>1)，就是其容量扩展为原来容量的1.5倍；
5.1 属性
默认初始值的大小：
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
默认的空对象数组：
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};
实际存储数据的数组：
transient Object[] elementData;
5.2 无参构造器
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
5.3 扩容机制
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
//ensureCapacityInternal方法接受了size+1作为minCapacity，并且判断如果数组是空数组，那么10和minCapacity的较大值就作为新的minCapacity。
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0) //如果其元素个数大于其容量，则进行扩容；
grow(minCapacity);
}
//判断传入的minCapacity和elementData.length的大小，如果elementData.length大于minCapacity，说明数组容量够用，就不需要进行扩容，
//反之，则传入minCapacity到grow()方法中，进行扩容
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length; //原来的容量
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //新的容量，原来容量的1.5倍
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //如果大于ArrayList可以允许的最大容量，则设置为最大容量
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //最终进行扩容，生成一个1.5倍元素
}
进入grow()方法，会将newCapacity设置为旧容量的1.5倍，这也是ArrayList每次扩容都为原来的1.5倍的由来。然后进行判断，如果newCapacity小于minCapacity，那么就将minCapacity的值赋予newCapacity。
然后在检查新容量是否超出了定义的容量，如果超出则调用hugeCapacity方法，比较minCapacity和MAX_ARRAY_SIZE的值；如果minCapacity大，那么新容量为Integer。MAX_VALUE,否则新容量为MAX_ARRAYSIZE。最后调用Arrays.cpoyOf传递elementData和新容量，返回新的elementData;