ArrayList和LinkedList、Vector的优缺点？
一般在面试中可能会被问到ArrayList、LinkedList、Vector三者相关的区别！
一般来说我想大概都会回答如下的这些：
ArrayList底层是数组结构，查询快，增删慢，线程不安全，效率高。
LinkedList底层是链表数据结构，查询慢，增删快，线程不安全，效率高。
Vector底层是数组结构，查询快，增删慢，线程安全，效率低。
以上就是最基本的一个优缺点，但是他们的内部结构，具体怎么实现添加查询这一块的，我想应该有一部分人还是不太清楚。
下面我将带领一起去集合的内部看一看具体的代码实现。
ArrayList:
首先是ArrayList的一个实例化，java提供了一个有参构造和无参构造。下面一起查看代码：
/** * Constructs an empty list with the specified initial capacity.
构造具有指定初始容量的空列表。 * * @param initialCapacity the initial capacity of the list 初始容量列表的初始容量 * @throws IllegalArgumentException if the specified initial capacity 如果指定的初始容量为负，则抛出IllegalArgumentException * is negative */ 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); } }
通过上述我们可以看到，这是ArrayList的有参构造，可以自定义集合的初始化长度，否则如果输入的是0那么就使用ArrayList自带的默认的数组缓存区。
/** * Constructs an empty list with an initial capacity of ten. 构造初始容量为10的空列表。 */ public ArrayList() { this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA; }
使用无参构造，将会创建一个默认长度的数组。初始长度为10。
/** * Default initial capacity. 默认初始容量 */ private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; /** * Shared empty array instance used for empty instances. 用于空实例的共享空数组实例 */ private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
* 解析add添加方法的全过程，下面的add方法相关的所有源代码，
/** * Appends the specified element to the end of this list. 将指定的元素追加到列表的末尾 * * @param e element to be appended to this list 将追加到此列表中的e元素 * @return <tt>true</tt> (as specified by {@link Collection#add}) */ public boolean add(E e) {
// 调用自动扩容存储机制，确保自动数组有存储新元素的能力。 ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
// 自动扩容存储机制处理后，将元素添加到集合的末尾 elementData[size++] = e; return true; }
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
// 判断该数组是否是一个新创建的实例对象 if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
// 如果是，就设置数组的长度为默认长度 10 minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity); } // 确保能够有储存能力 ensureExplicitCapacity(minCapacity); }
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
// 保存这个列表在结构上被修改的次数。 modCount++; // overflow-conscious code
// 如果默认的长度减去实际数组的长度大于0，那么就调用grow()方法
if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); }
private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; // 获取数组原始的长度 int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 获取新的数组的长度 （0 + 0/2） if (newCapacity - minCapacity < 0) // 如果新的值 - 最小值小于0 （0-10） newCapacity = minCapacity; // 将默认值 10 赋值给 新的值 if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) // 如果新的值 - 最大长度 大于 0 （0 - 2147483639） > 0 newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // 调用方法 // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); // 复制原本的数组，定义长度，赋值给自己，来达到自动扩容 }
* 总结以上，在ArrayList被无参实例化的时候就会被创建一个空的数组，在添加第一个值时，ArrayList底层的自动扩容机制将会被执行，也就是private void grow(int minCapacity)这个方法会被调用，给内部的elementData数组定义初始长度为10，然后再将值添加到数组的末尾。这里面主要就是牵涉到一个自动扩容机制，在每一次添加之前，都会去判断，当前数组长度是否有实际的存储能力，如果没有那么自动扩容机制就会根据当前数组长度+当前长度/2来计算的方式，对当前数组进行扩容。
linkedList：
* 链接内部结构图
* 查看linkedList的无参构造和有参构造
* 无参构造
/** * Constructs an empty list. // 构造一个空列表 */ public LinkedList() { }
* 有参构造
/** * Constructs a list containing the elements of the specified 构造包含指定元素的列表 * collection, in the order they are returned by the collection's 集合，按照集合返回的顺序 * iterator. 迭代器 * * @param c the collection whose elements are to be placed into this list * @throws NullPointerException if the specified collection is null */ public LinkedList(Collection<? extends E> c) { this(); addAll(c); }
* 解析add添加方法：
/** * Appends the specified element to the end of this list. 将指定的元素追加到列表的末尾 * * <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; }
/** * Links e as last element. 链接做为最后一个元素 */ void linkLast(E e) {
// 将最后一个节点临时存储起来 final Node<E> l = last;
// 创建一个新的节点，设置新的节点的上一个节点和当前节点的值 final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
// 将新创建的节点重新存储到专门用于保存最后一个节点的值的对象 last = newNode;
// 判断是否是第一次添加，如果是第一次添加值，那么上一个值一定是null，否则就会一个值 if (l == null)
// 如果是第一次添加，那么我们就要将新创建的节点保存到链表的头first first = newNode; else // 否则就设置l的下一个节点为新的节点
l.next = newNode;
// 长度增加 size++;
// 修改次数 modCount++; }
* 总结以上：从源代码上我们可以看到，linkedList内部采用的实际上是通过多个节点来保存值，每个节点对象中对它的上一个节点和下一个节点继续记录，以此将所有的节点串联起来，就形成了链表。
Vector：
vector其实本质上和ArrayList是一样的，底层都是使用了数组来完成，只是vector是从jdk1.0版本开始，ArrayList是1.2版本开始，可以理解的是ArrayList其实就是用来代替Vector的。Vector和ArrayList最大的区别就是一个是线程安全，一个是线程不安全的。这个我们可以通过查看底层代码来得知。
* 解析add代码
/** * Appends the specified element to the end of this Vector. 将指定的元素附加到这个向量的末尾 * * @param e element to be appended to this Vector * @return {@code true} (as specified by {@link Collection#add}) * @since 1.2 */ public synchronized boolean add(E e) { modCount++; ensureCapacityHelper(elementCount + 1); elementData[elementCount++] = e; return true; }
* 总结上述可得知：相比较ArrayList的add方法，我们可以看出，Vector的add方法添加的同步锁。
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学无止境，永远不要轻言放弃。
