ArrayList和LinkedList區(qū)別、擴容機制及底層實現(xiàn)

ArrayList

ArrayList的底層實現(xiàn)為數(shù)組存儲在內(nèi)存中，線程不同步。可通過數(shù)組下標的形式進行查找，所以在查詢方面的效率較為出色，常用在查詢較多的情景下。

LinkedList

LinkedList的底層實現(xiàn)為鏈表形式，也為線程不同步。而鏈表的底層也決定了它在查詢方面不如數(shù)組底層的ArrayList而在指定位置插入等修改操作下，性能優(yōu)于ArrayList。

Vestor

另外還有Vestor，Vestor也是和ArrayList、LinkedList一樣實現(xiàn)了java.util.List接口。最大的區(qū)別在于Vestor是線程同步的，所以在效率方面不如另外兩者，適用于多線程項目中。

ArrayList的擴容機制

/**
? ? ?* Constructs an empty list with the specified initial capacity.
? ? ?*/
? ? public ArrayList(int initialCapacity) {
? ? super();
? ? ? ? if (initialCapacity < 0)
? ? ? ? ? ? throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?initialCapacity);
? ? this.elementData = new Object[initialCapacity];
? ? }

? ? /**
? ? ?* Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
? ? ?*/
? ? public ArrayList() {
? ? this(10);
? ? }

翻閱源碼會發(fā)現(xiàn)ArrayList初始化如果不指定大小的時候 初始大小為10。

? ? public void ensureCapacity(int minCapacity) {
? ? modCount++;
? ? int oldCapacity = elementData.length;
? ? if (minCapacity > oldCapacity) {
? ? ? ? Object oldData[] = elementData;
? ? ? ? int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1;
? ? ? ? ? ? if (newCapacity < minCapacity)
? ? ? ? newCapacity = minCapacity;
? ? ? ? ? ? // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
? ? ? ? ? ? elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
? ? }
? ? }

擴容的規(guī)則也在源碼中有體現(xiàn)，擴容后的大小= 原始大小+原始大小/2 + 1。在進行插入等操作的時候，如果判斷出大小不夠，會依據(jù)此方法進行擴容。(以上是JDK1.6版本的源碼，在JDK1.7中擴容規(guī)則進行了修改，改為了擴容后的大小= 原始大小+原始大小/2)

LinkedList的擴容機制

由于它的底層是用雙向鏈表實現(xiàn)的，沒有初始化大小，也沒有擴容的機制。

ArrayList和LinkedList（常用方法、底層結(jié)構(gòu)及擴容機制）

1.ArrayList解說

ArrayList初始長度為0（這里以jdk1.8為例），是一個Object類型的空數(shù)組，如下

當?shù)谝淮握{(diào)用add后，長度變?yōu)?0

當數(shù)組首次擴容的10個空間用完需要擴容后，會第二次走grow方法來擴容（每次擴容為1.5倍）

總的來說：

ArrayList初始大小為10，每次1.5倍進行擴容；它的底層是用數(shù)組實現(xiàn)的，所以查詢速度相對LinkedList要快。

2.LinkedList解說

（1）

* LinkedList 是一個繼承于AbstractSequentialList的雙向鏈表。它也可以被當作堆棧、隊列或雙端隊列進行操作。

* LinkedList 實現(xiàn) List 接口，能對它進行隊列操作。

* LinkedList 實現(xiàn) Deque 接口，即能將LinkedList當作雙端隊列使用。

* LinkedList 實現(xiàn)了Cloneable接口，即覆蓋了函數(shù)clone()，能克隆。

* LinkedList 實現(xiàn)java.io.Serializable接口，這意味著LinkedList支持序列化，能通過序列化去傳輸。

* LinkedList 是非同步的。

由于它的底層是用雙向鏈表實現(xiàn)的，所以它對元素的增加、刪除效率要比ArrayList好；它是一個雙向鏈表，沒有初始化大小，也沒有擴容的機制，就是一直在前面或者后面新增就好。

（2）LinkedList底層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是基于雙向循環(huán)鏈表的，且頭結(jié)點中不存放數(shù)據(jù),如下：

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);
private transient int size = 0;

header是雙向鏈表的頭節(jié)點，它是雙向鏈表節(jié)點所對應的類Entry的實例。Entry中包含成員變量： previous, next, element。其中，previous是該節(jié)點的上一個節(jié)點，next是該節(jié)點的下一個節(jié)點，element是該

節(jié)點所包含的值。size是雙向鏈表中節(jié)點實例的個數(shù)。

總之，addBefore(E e,Entry<E> entry)實現(xiàn)在entry之前插入由e構(gòu)造的新節(jié)點。而add(E e)實現(xiàn)在header節(jié)點之前插入由e構(gòu)造的新節(jié)點。為了便于理解，下面給出插入節(jié)點的示意圖。

總結(jié)

以上為個人經(jīng)驗，希望能給大家一個參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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