List

1. Collections

Collections 是java 集合的根接口，Colleciton代表了一类Object的集合，也就是元素。Collection 并没有直接实现，而是通过其他的 Set 或者List 来决定更详细的功能。 Collection 只是定义了结合的一些常用接口方法，但是对于借口中的具体实现并没有规定，元素是否重复，元素是否有序，元素是否可以包含Null 这些都有没有做出要求，具体还要看其实现类。

2. List

List 也是一个接口，它直接继承了 Collection.

List 则限制了当前集合是一个有序的集合。这个接口的实现类，用户可以精确的控制元素的插入位置，并且通过元素的角标来直接访问元素。

集合中的元素是可重复的，并且也是可空的。

List 提供了一个特殊的迭代器——ListIterator . 它支持除了 Iterator接口之外双向访问功能——可以在迭代的时候进行插入和替换。同时也支持从一个固定位置开始进行迭代。

基于List的数据结构：查找元素会比较耗费时间，

2.1 List的静态工厂方法

通过工厂方法创建出来的 List 有以下特征：

1. 结构不可变，集合中的元素不能添加，删除、以及替换，但是允许元素自己可变。
2. 不能含有 空元素。
3. 如果所有元素可系列化，那么集合也可以序列化。
4. 创建集合时元素是什么顺序，那么创建后就是什么顺序。
5. 集合的判断是基于其内容的，因为工厂方法可能重复使用相同的list。

3. ArrayList

ArrayList 和 Vector 是相似的，

Arraylist 不是线程安全的，但是Vectory是线程安全的。 Arraylis的容量是自增长的，如果不断的往ArrayList 中添加元素，那么到达容量之后，Arraylist会自己进行扩容。

Arraylist在添加大量元素之前调用 ensureCapacity方法可以避免在添加过程中多次进行扩容，从而提高效率。

如果多个线程都想操作Arraylist ,可以通过使用同步锁或者通过调用Collections.synchronizedList 方法来创建一个同步的Arraylist。

通过Arraylist创建迭代器之后，如果不是i通过迭代器的删除或者添加方法来修改元素，那么迭代器会产生并发修改异常。但是并发修改异常在这个条件下也不是不然发生的，不要想通过并发修改异常来判断是否有其他线程修改了当前集合。

3.1Arraylist 源码解读

3.1.1 一些静态特性

Arraylist默认容量为10
空的Arraylist使用相同的空数组
Arraylist的元素实际上是存储在名字叫：elementData的数组中

3.1.2 Arraylist源码分析

Arraylist中的get,set方法必须要确定不超过当前元素数量，否则会直接抛出异常。

add方法分析

public void add(int index, E element) {
    if (index > size || index < 0)
        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                     size - index);
    elementData[index] = element;
    size++;
}

每次添加元素之前，首先会检查当前数组的容量是否够用，如果不够用，那么就需要针对这个数组进行扩容。

检查容量

如果当前elementData数组中的元素是满的，那么添加就需要进行一次扩容。具体的是调用grow()方法。

    private void grow(int minCapacity) {
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);  //正常情况下，每次增加上一次容量的1/2,
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;//如果如果还不够，那么就直接使用需要的容量。
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); //如果最大还大于数组最大容量，那么只能使用数组最大容量。
        
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //进行数组复制将旧元素复制到新的数组中。
    }

元素查找

这里注意，如果是非空元素，使用的是元素的equals方法，如果需要特殊判断，那么就需要自己重写equals方法。或者可以通过重写equals方法，来查找到相同属性的元素。

public int indexOf(Object o) {
        if (o == null) {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (elementData[i]==null)
                    return i;
        } else {
            for (int i = 0; i < size; i++)
                if (o.equals(elementData[i]))
                    return i;
        }
        return -1;
    }

**总的来说，Arraylist 是线程非安全的，基于数组实现的一个集合。Arraylist每一次插入和删除指定位置的元素，是比较耗时的（因为这样每次都要进行一次数组的复制），但是如果知道元素位置，那么查找就会很方便。 避免频繁的插入和删除元素，如果必须这样做，那么就要考虑使用其他的集合进行代替。     **

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