基于JDK1.7版本，看ArrayList和LinkedList的源码实现。这两个类都在java.util包下面，根据包名可以理解为这两个类本身就是工具类。
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ArrayList
- 首先看看ArrayList的父类实现
ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
ArrayList继承了AbstractList。其实AbstractList也是实现了List接口的，只是里面封装了一些基础的List操作。List接口就是定义了所有的List基础方法。至于RandomAccess，Cloneable这两个接口仅仅只是声明式的接口，这里不做过多的讨论。
- 接下来看看属性
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
private transient Object[] elementData;
private int size;
简单解释一下这4个属性，DEFAULT_CAPACITY 是ArrayList里面elementData数组默认的大小。size是指当前list的大小。
通过属性我们可以看到其实ArrayList就是封装了数组，我们操作的本质还是数组
- 再看看我们常用的几个方法
public ArrayList(int initialCapacity) {
super();
if (initialCapacity < 0)
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
this.elementData = new Object[initialCapacity];
}
/**
* 返回List的大小
*/
public int size() {
return size;
}
/**
* 判断List是否为空
*/
public boolean isEmpty() {
return size == 0;
}
/**
* 判断List是否包含某个元素
*/
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) >= 0;
}
/**
* 判断是否包含对象o
* 也就是直接遍历elementData数组
*/
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;
}
都是比较简单的实现。
/**
* 获取位置index的对象
* 先判断index是否大于size
* 返回数组index位置的元素
*/
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
return elementData(index);
}
/**
* 检查index是否大于size,如果大于则抛出IndexOutOfBoundsException
*/
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
/**
* 看下add方法是如何实现的
* 先扩充数组，然后在size的大小上加1
*/
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
/**
* 可以看到如果数组是空的话，把数组的大小直接设置成默认的大小，也就是10
* 为什么要这样呢，我才是为了避免频繁的更新数组大小
*/
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
/**
* modCount表示当前List的修改次数
* 判断当前需要的最小数组大小是否大于当前数组的大小
*/
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
/**
* 重点来了，这块是重新new了一个数组的，然后把旧的数组数据复制到新的数组里面
*/
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
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LinkedList
- 看看类声明
LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List, Deque, Cloneable,java.io.Serializable
父类AbstractSequentialList是个抽象类，也是继承了AbstractlList类。可以看出LinkedList比ArrayList多实现了一个Deque接口。
- 再看看有那些属性
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
简单解释一下size表示当前List的大小，first标识当前第一个节点对象，last最后一个。再看看Node是什么鬼：
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
它是LinkedList内部的一个私有类，包含了两个它自身的对象和一个泛型对象。
到这大家都能想到了吧，LinkedList其实就是一个链表型的List。LinkedList本身包含了第一个节点和最后一个节点，每个节点都持有自身的泛型对象和上一个、下一个节点的对象。
- 最后再来看看LinkedList常用的几个方法是如何实现的
/**
* 添加一个元素
*/
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
/**
* 先把最后的节点，赋值给一个变量l
* new出一个节点，把它的last属性指向刚new出的节点newNode
* 然后把变量l的next属性也指向newNode
*/
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
/**
* 获取index位置的元素
* 先检查index是否大于size
*/
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
/**
* 获取index位置的节点
* 先判断index是否小于size的1/2，如果小于则从开头开始遍历，否则从结尾处开始
*/
Node<E> node(int index) {
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
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总结
综上我们可以看到两个List的实现原理，既然明白了实现的原理，我们在使用List的时候可以根据自身的需求来选择。
比如我们在清楚List的大小的时候，可以使用ArrayList，在创建的时候，直接指定它的大小。这样的好处就是一次性创建好数组。缺点也显而易见，就是需要更新数组大小，复制数组
LinkedList的优势就是在未知的List大小时，可以快速的更新集合大小，缺点就是在获取某个位置的元素时比较麻烦，需要遍历所有的节点，当然源码中做了判断，可最多的时候也需要遍历1/2的大小。
