Java进阶(四十六)简述ArrayList、Vector与LinkedList的异同点

  Collection类的继承图如下:

  从图中可以看出,LinkedList与ArrayList、ArrayDeque这三者都实现了List接口.所有使用方式也很相似,主要区别在于因为实现方式的不同,所以对不同的操作具有不同的效率。

• ArrayList是一个可改变大小的数组.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长。内部的元素可以直接通过get与set方法进行访问,因为ArrayList本质上就是一个数组。

• List arrayList = new ArrayList();
  如果像上面这样使用默认的构造方法，初始容量被设置为10。当ArrayList中的元素超过10个以后，会重新分配内存空间，使数组的大小增长到16。可以通过调试看到动态增长的数量变化：10->16->25->38->58->88->…(增长幅度为：len/2 + 1)

• LinkedList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList。

  当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义。

• Vector和ArrayList类似,但属于强同步类。如果你的程序本身是线程安全的(thread-safe,没有在多个线程之间共享同一个集合/对象),那么使用ArrayList是更好的选择。
• Vector和ArrayList在更多元素添加进来时会请求更大的空间。Vector每次请求其大小的双倍空间，而ArrayList每次对size增长50%。而LinkedList还实现了Queue接口,该接口比List提供了更多的方法,包括
  offer(),peek(),poll()等。

  注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。

• LinkedList与ArrayList、ArrayDeque的实现机制完全不同，ArrayList、ArrayDeque内部以数组的形式来保存集合中的元素，因此随机访问集合元素时有较好的性能；而LinkedList内部以链表的形式来保存集合中的元素，因此随机访问集合元素时性能较差，但在插入、删除元素时性能非常出色(只需改变指针所指的地址即可)。
• 如果需要遍历List集合元素，对于ArrayList、Vector集合，应该使用随机访问方法(get)来遍历集合元素，这样性能更好；对于LinkedList集合，则应该采用迭代器(Iterator)来遍历集合元素；
  如果需要经常执行插入、删除操作来改变List集合的大小，则应该使用LinkedList集合，而不是ArrayList。使用ArrayList、Vector集合需要经常重新分配内部数组的大小，其时间开销往往是使用LinkedList的几十倍，效果更差；
• 如果有多个线程需要同时访问List集合中的元素，开发者可考虑使用Collections工具类将集合包装成线程安全的集合。

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