List的徒子徒孙们 | 易学教程

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1. 徒子徒孙报道

从 Collection家族成员中可以知道List的徒子徒孙们有（绿色为实现，橙色为继承）：

AbstractList : SubList : RandomAccessSubList

AbstractSequentialList: LinkedList

ArrayList

Vector : Stack

ArrayList

LinkedList

Vector: Stack

问题：从这些关系里很明显发现AbstractList已经实现了List接口，而ArrayList和Vector是继承它的，为什么ArrayList和Vector还实现List接口？

2. AbstractCollection、AbstractList两个抽象类的功能

AbstractCollection：实现了移除指定元素返回boolean值的功能（依靠迭代器实现的，但此类并未实现迭代器的功能）；判断集合包含元素功能；转化成数组的功能。

AbstractList：只实现了迭代器功能，继承AbstractCollection实现的功能。

总结：(1) 这两个抽象类都未实现元素的添加操作，但却定义了各种用到add的方法，算是搭了骨架，只要后面的徒子徒孙们实现add操作，remove操作即可融汇贯通。

(2) 集合的接口和抽象类都未见存储元素的容器（说明这个容器的结构是不确定的），而是放在具体子类去实现。所以，接口和抽象类都无法去直接做元素的添加和移除功能（因为没有容器）。至于上面所说的移除指定元素返回boolean值得功能则是依靠迭代器的方法实现。

(3) 回到1里面提到的问题：a.抽象类是很低级的，它可以”纸上谈兵“，抽象类就抽了同类的共性，在这里，所有的继承AbstractCollection的集合类，都会涉及到移除指定元素的操作，为了能重复利用通过迭代器去移除元素的代码，所以在顶级抽象类AbstractCollection中实现了，那么它的子类将无需在现实，这是通用功能。b. 至于子类为什么还去实现父类的实现的接口，我表示完全可以不去实现，唯一的好处就是一目了然，知道子类实现了某接口，而不要进入父类里面查看。若是有人发现还有深层妙处，请告知，感激不尽！

3. ArrayList细节

(1) ArrayList的元素容器是数组，通过new ArrayList()创建对象时，数组为空，当有第一个元素添加时，马上对数组进行扩容，数组长度变成10。建议：若是事先知道集合元素个数，最好的方法是直接使用对象数组或者new ArrayList(count)。若明确知道集合不为空，又不知元素个数，则new ArrayList(10)。当然ArrayList有个收缩的方法：trimToSize()，该方法就是去除数组未使用的位置（类似于字符串去除结尾的空字符String::trim()）。

(2) ArrayList的扩容机制：第一次添加元素时，上面说了，就是扩容到10。之后的扩容是，当前数组大小加上当前数组大小的一半。扩容是要付出代价的，会新建一个数组，将原数组的元素的复制到新数组中。

(3) ArrayList的内存释放： clear()方法，里面遍历数组，将元素置null。

(4) ArrayList实现了序列化接口，但是定义的数组对象是transient，说明它不在序列化之内。

4. Vector 和 Stack细节

(1) Vector的元素容器也是数组，通过new Vector()创建对象，数组默认大小为10。它可以自定义定义数组的初始大小和扩容大小。

(2) Vector的数组对象是可被序列化的。

(3) Vector的添加、获取、移除元素的方法都加了synchronized。说明Vector操作都是线程安全的，同样这也是耗性能的对象。

(4) Stack 栈对象，后进先出，初始化时，数组为空。

5. LinkedList细节

(1) LinkedList的元素容器的结构：一个链表。下面是链表的节点类的源码。

private static class Node<E> {
  E item;               // 数据
  Node<E> next;         // 下一个节点
  Node<E> prev;         // 上一个节点

  Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
     this.item = element;
     this.next = next;
     this.prev = prev;
  }
}

链表结构能够快速的任意位置的插入元素，删除元素，但是链表的元素遍历速度没有数组快（存储结构差异决定，数组是连续的内存，链表是分散的内存，要找到某个元素，那么链表肯定比数组复杂，数组只需寄存器++，而链表需要寄存器重新赋值）。

(2) LinkedList虽然实现了序列化接口，但是它里面的成员都不在序列化范围内。

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/1257439/blog/692661

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