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java中的List:ArrayList、LinkedList实现接口的简单介绍

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Lepaskan: 2018-07-26 14:22:00
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ArrayList是基于数组实现的,是一个动态数组,其容量能自动增长,类似于C语言中的动态申请内存,动态增长内存。LinkedList是基于双向循环链表(从源码中可以很容易看出)实现的,除了可以当做链表来操作外,它还可以当做栈、队列和双端队列来使用。

一、List的简介

二、ArrayList

ArrayList的特点

ArrayList是基于数组实现的,是一个动态数组,其容量能自动增长,类似于C语言中的动态申请内存,动态增长内存。

ArrayList是线程不安全的只能用在单线程环境下,多线程环境下可以考虑用Collections.synchronizedList(List list)函数返回一个线程安全的ArrayList类,也可以使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList类。

ArrayList实现了Serializable接口,因此它支持序列化,能够通过序列化传输

ArrayList实现了RandomAccess接口,支持快速随机访问,实际上就是通过下标序号进行快速访问

实现了Cloneable接口,能被克隆

注意其三个不同的构造方法。无参构造方法构造的ArrayList的容量默认为10,带有Collection参数的构造方法,将Collection转化为数组赋给ArrayList的实现数组elementData,还有就是指定容量大小的构造方法。

注意扩充容量的方法ensureCapacity。ArrayList在每次增加元素(可能是1个,也可能是一组)时,都要调用该方法来确保足够的容量。当容量不足以容纳当前的元素个数时,就设置新的容量为旧的容量的1.5倍加1,如果设置后的新容量还不够,则直接新容量设置为传入的参数(也就是所需的容量),而后用Arrays.copyof()方法将元素拷贝到新的数组(详见下面的第3点)。从中可以看出,当容量不够时,每次增加元素,都要将原来的元素拷贝到一个新的数组中,非常之耗时,也因此建议在事先能确定元素数量的情况下,才使用ArrayList,否则建议使用LinkedList。

ArrayList的实现中大量地调用了Arrays.copyof()和System.arraycopy()方法。我们有必要对这两个方法的实现做下深入的了解。

首先来看Arrays.copyof()方法。它有很多个重载的方法,但实现思路都是一样的,我们来看泛型版本的源码:

public static  T[] copyOf(T[] original, int newLength) { return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass()); }
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很明显调用了另一个copyof方法,该方法有三个参数,最后一个参数指明要转换的数据的类型,其源码如下:

public static  T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class newType) { T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class) ? (T[]) new Object[newLength] : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength); System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); return copy; }
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这里可以很明显地看出,该方法实际上是在其内部又创建了一个长度为newlength的数组,调用System.arraycopy()方法,将原来数组中的元素复制到了新的数组中。

下面来看System.arraycopy()方法。该方法被标记了native,调用了系统的C/C++代码,在JDK中是看不到的,但在openJDK中可以看到其源码。该函数实际上最终调用了C语言的memmove()函数,因此它可以保证同一个数组内元素的正确复制和移动,比一般的复制方法的实现效率要高很多,很适合用来批量处理数组。Java强烈推荐在复制大量数组元素时用该方法,以取得更高的效率。

注意ArrayList的两个转化为静态数组的toArray方法。

第一个,Object[] toArray()方法。该方法有可能会抛出java.lang.ClassCastException异常,如果直接用向下转型的方法,将整个ArrayList集合转变为指定类型的Array数组,便会抛出该异常,而如果转化为Array数组时不向下转型,而是将每个元素向下转型,则不会抛出该异常,显然对数组中的元素一个个进行向下转型,效率不高,且不太方便。

第二个, T[] toArray(T[] a)方法。该方法可以直接将ArrayList转换得到的Array进行整体向下转型(转型其实是在该方法的源码中实现的),且从该方法的源码中可以看出,参数a的大小不足时,内部会调用Arrays.copyOf方法,该方法内部创建一个新的数组返回,因此对该方法的常用形式如下:

public static Integer[] vectorToArray2(ArrayList v) { Integer[] newText = (Integer[])v.toArray(new Integer[0]); return newText; }
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ArrayList基于数组实现,可以通过下标索引直接查找到指定位置的元素,因此查找效率高,但每次插入或删除元素,就要大量地移动元素,插入删除元素的效率低。

在查找给定元素索引值等的方法中,源码都将该元素的值分为null和不为null两种情况处理,ArrayList中允许元素为null

三、LinkedList

LinkedList的特点

LinkedList是基于双向循环链表(从源码中可以很容易看出)实现的,除了可以当做链表来操作外,它还可以当做队列双端队列来使用;

LinkedList同样是非线程安全的,只在单线程下适合使用;

LinkedList实现了Serializable接口,因此它支持序列化,能够通过序列化传输;

实现了Cloneable接口,能被克隆;

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接口测试基础之入门篇

视频教程:

去除ArrayList集合中的重复自定义对象元素案例

Atas ialah kandungan terperinci java中的List:ArrayList、LinkedList实现接口的简单介绍. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

sumber:php.cn
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