List实现类——Vector、ArrayList、LinkedList关系(JDK1.8)

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(一)List实现类关系

(1)Vector和ArrayList底层均为Object数组,LinkedList底层是Node节点。
(2)Vector是线程安全(底层方法均添加synchronized),ArrayList、LinkedList是线程不安全(无锁)。
(3)Vector默认值10,扩容机制为构造函数设置自动扩容大小或者默认翻倍;
     ArrayList默认值为10,扩容机制为1.5倍,采用旧数组大小+旧数组大小右移1位;
     LinkedList无扩容机制,原因为底层存储为Node节点。
(4)Vector无参构造函数直接使用默认值10进行初始化,ArrayList无参构造函数未初始化,第一次add的时候进行初始化。
(5)Vector可以指定每次扩容大小,ArrayList不能指定每次扩容大小,固定为1.5倍。

(二)List实现类的使用场景

(1)Vector是线程安全,因底层方法添加了synchronized,导致多线程会阻塞,性能较低;
(2)ArrayList用于大量查询和修改,因底层是数组,便于查询和修改值。(线程不安全,单线程)
(3)LinkedList用于添加和删除,因底层是链表,便于插入值和删除值。(线程不安全,单线程)

(三)List线程安全操作类

(1)Collections.synchronizedList方法是将底层操作均封装了并添加了synchronized;
(2)CopyOnWriteArrayList是采用ReentrantLock实现线程安全,读写分离,写时复制;

优缺点:

(1)Collections.synchronizedList(synchronized关键字实现)写数据性能上优于CopyOnWriterArrayList;
(2)CopyOnWriteArrayList(ReentrantLock实现读写分离,写时复制)在读性能上优于Collections.synchronizedList;

读写分离、写时复制原理:

 //写操作:add、remove、set等都是写操作,这里仅列举add方法
  public boolean add(E e) {
       final ReentrantLock lock = this.lock;
       lock.lock();//加锁
       try {
           Object[] elements = getArray();//获取原数组
           int len = elements.length;
           Object[] newElements = Arrays.copyOf(elements, len + 1);//将原数组复制到新数组
           newElements[len] = e;
           setArray(newElements);//将新数组重新赋值到原数组
           return true;
       } finally {
           lock.unlock();
       }
   }
 //读操作://因为读操作不影响数据,不需要加锁
   //根据索引查找
   public E get(int index) {
       return get(getArray(), index);//调用封装的get
   }
   private E get(Object[] a, int index) {
       return (E) a[index];//直接返回数据
   }
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