基准测试了 ArrayList 和 LinkedList ，发现我们一直用 ArrayList 也是没什么问题的
ArrayList 应该是 Java 中最常用的集合类型了，以至于我们说到集合就会自然而然的想到 ArrayList。很多同学都没有用过除了 ArrayList 之外的其他集合，甚至于都已经忘了除了 ArrayList 之外的其他集合，例如 LinkedList、Vector 等。
那么我们平时只用 ArrayList 是不是正确呢，我既然知道了 LinkedList、Vector ，是不是也要用一下它呢，那么什么情况下用呢。
Vector 是线程安全的集合类型，所以仅在多线程编程的时候才考虑是否用它，凡是为了多线程设计，必然在性能上有所损失， Vector 只是在每个方法上简单的加上 synchronized 关键字，所以性能损失是肯定的。
那么现在就来比较一下 ArrayList 和 LinkedList，都说插入、删除操作多的话用 LinkedList，插入操作多的话用 ArrayList，产生这种说法的大致依据如下。
ArrayList
内部是用 Object 数组作为存储结构，数组是内存中连续的内存空间，并且继承了 RandomAccess接口，所以可以实现元素的快速访问。但如果不是在末尾插入元素的话，需要拷贝插入位置之后的元素。
LinkedList
内部自己实现的 Node 链表，每个节点都指明了上一节点和下一节点， 所以不要求内存连续，并且插入数据只需要修改上一节点和下一节点的指针即可。但是访问元素需要遍历查找，所以查询元素较慢。
真的是这样吗？下面我做了一系列的测试，来看一下真实的情况。
插入数据
分别从头部、尾部和随机位置插入数据，初始的列表长度分别为 10、1w、10w 来测试几种插入数据的性能，以平均耗时为依据。得到的结果如下：
头部插入数据，ArrayList 耗时明显大于 LinkedList ，得出结论头部插入数据 LinkedList 性能优于 ArrayList，因为在头部位置插入数据时，ArrayList 要拷贝插入位置之后的数据，往后移动一个位置。
尾部插入数据，ArrayList 耗时小于 LinkedList，得出结论：尾部插入数据，ArrayList 性能优于 LinkedList。
随机位置是用 Random 产生的，上限是当前列表长度。可见随机位置插入数据，ArrayList 耗时小于 LinkedList ，得出结论：多次随机位置插入数据，平均性能 ArrayList 优于 LinkedList，注意，这里说的是多次随机插入求的平均值。
插入数据得出以下结论
| 插入位置 | 初始列表长度10 | 初始列表长度1w | 初始列表长度10w |
|---|---|---|---|
| 头部 | LinkedList 优于 ArrayList | LinkedList 优于 ArrayList | LinkedList 优于 ArrayList |
| 尾部 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
| 多次随机位置 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
获取数据
分别从头部、尾部和随机位置获取数据，初始的列表长度分别为1000、10w、100w、1000w 来测试几种获取数据的性能，以吞吐量为判断依据，吞吐量单位是 每毫秒内操作数。得到的结果如下：
头部获取数据，ArrayList 吞吐量大于 LinkedList，得出结论头部获取数据，ArrayList 性能优于 LinkedList
尾部获取数据，ArrayList 吞吐量大于 LinkedList，得出结论尾部获取数据，ArrayList 性能优于 LinkedList
多次随机位置获取数据，ArrayList 吞吐量大于 LinkedList，得出结论多次随机位置获取数据，ArrayList 性能优于 LinkedList
综上，获取数据操作的结论如下
| 获取位置 | 列表长度1000 | 列表长度10w | 列表长度100w | 列表长度1000w |
|---|---|---|---|---|
| 头部 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
| 尾部 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
| 多次随机位置 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
这是毋庸置疑的，实现了随机访问并且内部以数组形式存储数据的 ArrayList 拥有明显的优势。
删除数据
分别从头部、尾部和随机位置获取数据，初始的列表长度分别为1w、100w、1000w 来测试几种删除数据的性能，以吞吐量为判断依据，吞吐量单位是 每毫秒内操作数。得到的结果如下：
头部删除数据，LinkedList 吞吐量大于 ArrayList，得出结论：头部删除数据，LinkedList 性能优于 ArrayList
尾部删除数据，ArrayList 吞吐量大于 LinkedList，得出结论：尾部删除数据，ArrayList 性能优于 LinkedList
多次随机位置删除数据，ArrayList 吞吐量大于 LinkedList，得出结论：尾部删除数据，ArrayList 性能优于 LinkedList
综上，删除数据操作的结论如下
| 获取位置 | 列表长度100w | 列表长度1000w |
|---|---|---|
| 头部 | LinkedList 优于 ArrayList | LinkedList 优于 ArrayList |
| 尾部 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
| 多次随机位置 | ArrayList 优于 LinkedList | ArrayList 优于 LinkedList |
遍历数据
分别比较了 5 种遍历方式在1000、100w、1000w 长度的列表下的性能状况。
遍历方式一，原始形式的 for 循环
for(int i = 0;i<x;i++){
//do something
}
遍历方式二，增强形式的 for 循环
for(Integer i : arrayList){
// do something
}
遍历方式三，迭代器方式
Iterator iterator = arrayList.iterator();
while (iterator.hasNext()){
// do something
}
遍历方式四，forEach 方式
arrayList.forEach(integer -> {
// do something
});
遍历方式五，stream 方式
正常来讲，stream 后面再接 forEach 是不太正确的测试方式，一般 stream 都会配合 map、filter 等操作来进行筛选、计算等。这里为了方面测试，姑且先这个写了。
arrayList.stream().forEach(integer -> {
// do something
});
ArrayList 这 5 种方式遍历的性能
LinkedList 这 5 种方式遍历的性能
比较这五种方式下 ArrayList 和 LinkedList 的性能
LinkedList 只有在头部插入和删除数据频繁的时候才有优势，但是能找到这种应用场景似乎也不容易找到。如此看来，我们在程序中用到列表就随手 new 一个 ArrayList 倒也很有道理。
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本文中的测试使用 JMH 基准测试完成的，图表是用 Excel 做的，如果需要源码和 Excel 文件，请在公众号内回复关键词 「jmh」
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