单列集合List
Vector和ArrayList以及LinkedList区别和联系,以及分别的应用场景
线程安全:
Vector:如果创建Vector时没有指定容量,则默认容量为10,底层基于数组实现,线程是安全的,底层采用synchronized同步方法进行加锁
ArrayList:底层基于数组,线程不安全,查询和修改效率高,但是增加和删除效率低
LinkedList:底层双向链表结构,线程不安全,查询和修改效率低,但是增加和删除效率高
使用场景:
Vector很少用
如果需要大量的添加和删除则可以选择LinkedList
如果需要大量的查询和修改则可以选择ArrayList
ArrayList和LinkList的区别
ArrayList和LinkedList,ArrayList是一个动态数组,LinkedList是一个双向链表结构,都是实现了List接口;
当随机访问集合中的元素时,ArrayList比LinkedList的效率高,因为LinkedList时线性的数据存储方式,需要移动指针从前往后一次查找;
当对集合元素进行增删操作时,LinkedList比ArrayList效率高,因为ArrayList是数组,所以在进行增删操作时,会对操作点之后的所有元素的下标索引造成影响,需要进行元素的移动;
从利用效果来讲:ArrayList自由性比较低,需要设置固定大小容量,但是使用比较方便,只需要创建然后添加元素,通过下标索引进行使用。
而LinkedList自由性较高,可以动态的随元素的变化而变化,但是不便于使用;
ArratList需要在List列表预留一定空间;而LinkedList需要存储结点信息以及结点指针信息
如果要保证ArraList线程安全,有几种方式?
自己表写一个ArrayList集合类,根据业务一般来说,add/set/remove加锁
利用List<Object> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); //采用synchronized加锁
new CopyOnWriteArrayList<>().add(""); //采用 ReentrantLock加锁
了解CopyOnWriteArrayList底层?,CopyOnWriteArrayList与Collections.synchronizedList有什么区别
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,修改过后将原来的集合指向到新的集合完成操作
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 } }
CopyOnWriteArrayList应用场景:适用于读取操作远大于写操作场景(底层get读取时没有加锁,直接获取)
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
CopyOnWriteArrayList设计思想是怎么样的,有什么缺点?
设计思想:读写分离,最终一致
缺点:内存占用,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YongGC和FullGC
说一下ArrayList扩容机制是怎么样的
ArrayList是List接口的实现类,它是支持根据需要而动态增长的数组。
java中标准数组是定长的,在数组被创建之后,它们不能被加长或缩短。
这就意味着在创建数组时需要知道数组的所需长度,但有时我们需要动态程序中获取数组长度。ArrayList就是为此而生的。
1.7 以及之前版本JDK,首先从默认大小来讲,默认为10
1.8 ArrayList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,则初始值为指
当第一次添加数据的时候,集合大小扩容为10
第二次及其后续每次按照int oldCapacity = elementData.length; newCapacity = oldCapacity+(oldCapacity>>1)
手写ArrayList集合框架
//代表集合真正存储的数据 private transient Object [] elementData; //代表默认情况下,创建集合时,是一个空数组 private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {}; //当前集合大小 private Integer size; //默认初始容量 private static final Integer DEFAULT_CAPACITY=10; 创建一个ArrayList首先通过构建MyArrayList public MyArrayList(){ //创建一个空数组 this.elementData=DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; } public MyArrayList(int initalCapaCity){ if(initalCapaCity>0){ this.elementData=new Object[initalCapaCity]; }else if(initalCapaCity==0){ this.elementData=DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }else{ throw new IllegalArgumentException("参数错误"); } }
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