Java List 讲解

List 讲解

List是Java里边的一个接口，常用的实现类有ArrayList和LinkedList，在开发中用的最多的是ArrayList。

ArrayList

ArrayList的底层数据结构是数组。

Java本身就有数组了，为什么还要用ArrayList呢？

原生数组有一个特点：使用它的时候必须要为它创建大小，而ArrayList不用，ArrayList实现了动态扩容。

在日常开发中，往往我们是不知道要给数组分配多大数量的。

ArrayList的动态扩容

当我们new ArrayList()的时候，默认会有一个空Object数组，大小为0；

当我们第一次add添加数据的时候，会给这个数组初始化一个大小，默认是10；

使用ArrayList在每一次add的时候，它都会先去计算这个数组够不够空间；

如果空间是够的，直接尾部追加。不够，则需扩容；

源码里有个grow方法，每一次扩原来的1.5倍。空间扩容完成后，会调用arraycopy来对数组进行拷贝。

日常开发过程中为什么用ArrayList比较多？

是由底层的数据结构决定的，在日常开发中，遍历的需求比增删要多，即便是增删也是往往在List的尾部添加就OK了。像在尾部添加元素，ArrayList的时间复杂度也就O（1）。另外，ArrayList的增删底层调用的copyOf()被优化过，现代CPU对内存可以块操作，ArrayList的增删一点不会比LinkedList慢。

Vector

底层数据结构是数组，一般现在很少用了。

相对于ArrayList它是线程安全的，扩容时直接扩容两倍。

CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的List，底层是通过复制数组的方式来实现的。

add方法

首先会加lock锁，然后会复制出一个新的数组，往新的数组里边add真正的元素，最后把array的指向改变为新的数组。

get方法和size方法

只是获取array所指向的数组的元素或者大小。

CopyOnWriteArrayList的缺点

1. 耗费内存，每次add都会复制一个数组出来。

2. 只能保证数据的最终一致性，不能保证数据实时一致性。

   假设两个线程，线程A去读取CopyOnWriteArrayList的数据，还没有读完，线程B把这个List给清空了，线程A此时还是可以把剩余的数据给读出来。