Java中Vector、ArrayList、LinkedList的关系详细解析

(一)List实现类关系

List与Set关键点:

（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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