Java Vector ArrayList LinkedList介绍及区别

1 区别与联系

1.1 Vector ArrayList

Vector ArrayList 都是继承与 List 的 Java 集合类。他们非常相识，是 List 的不同实现。

1. 线程安全方面，Vector 是线程安全的，ArrayList 是不安全的.
2. 访问速度上,因为 Vector 是线程（Thread）同步（Synchronized）的，所以访问效率要比 ArrayList 慢。

1.2 ArrayList LinkedList

1. ArrayList 查询快，复制、删除、移动慢，当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
2. LinkedList使用双向链表实现存储，存储空间不需要连续空间，增加、删除、移动快而查询则慢。

2 介绍

2.1 ArrayList

ArrayList可以理解为长度可变的数组Array，JVM为其分配连续的内存空间，ArrayList可以进行动态的扩容，默认初始化容量为10(默认空的构造函数new ArrayList())，也可以new ArrayList(int initialCapacity)自定义初始化容量。

boolean add()

1. 向 ArrayList 尾部增加一个元素
2. 首先判断当前 ArrayList 的容量，通过 if (minCapacity - elementData.length > 0) 来判断
3. 如果容量足够则新增，如果不够则使用 grow() 方法进行扩容，新的容量增加原来的一半。并且每进行一次扩容就会有一次数据的拷贝。

void add(int index, E element)

添加一个元素到指定的位置。

1. 判断当前 ArrayList 容量是否够用，不够则需要扩容。

E get(int index)

返回list指定位置的数据元素.

为了保证 ArrayList 的操作效率，一般来讲，最好在初始化的时候设定他的大小，否则在实际操作过程中，遇到需要扩容的，则需要对数组进行复制等操作，比较耗费实际。

2.2 Vector

Vector 是 List 接口的一个多线程安全实现类，其结构与 ArrayList 非常相似，同样是一个线性的动态可扩容数组，不过其扩容机制与 ArrayList 有一定的差别

boolean add(E e) / void addElement(E obj)

两个方法都是向 Vector 尾部添加一个元素，先进行扩容校验，然后把元素添加到末尾。

E get(int index)

获取指定元素

Vector相关的方法基本都添加了synchronized关键字，从而保证了多线程下的线程安全性，但是在单线程下，Vector却与ArrayList的性能有一定的差距。

LinkedList

LinkedList 同样实现了 List 接口，因此其实现了List接口里面的所有方法。实际上，LinkedList 是基于双向链表来实现的，因此其拥有链表具有的增加和删除元素的效率高的优点，这一点基本上和顺序表为结构基础的 ArrayList 和 Vector 集合相对立。

boolean add(E e) / void add(int index, E element)

向 LinkedList 尾部增加元素

public boolean add(E e) {
    linkLast(e); //将元素e链接到链表末尾
    return true;
}

void linkLast(E e) {
    final Node<E> l = last; //临时保存末尾节点
    final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); //构造元素值为e的新节点
    last = newNode; //新节点为尾节点
    if (l == null)
        first = newNode;
    else
        l.next = newNode; //.next连接
    size++; //容量+1
    modCount++; //修改数标志+1
}

LinkedList 实现了 Deque 和 List 接口，因此也实现了 addFirst(E e) / addLast(E e) / offerFirst(E e) / offerLast(E e) / removeFirst() / removeLast() / pollFirst() / pollLast() / peekFirst() / peekLast()等方法