ArrayList And Vector

DogJay 2019-01-14 后端技术 115人已围观

List,就如图名字所示一样,是元素的有序列表。当我们讨论List时,将其与Set作对比是一个很好的办法,Set集合中的元素是无序且唯一的。 List接口下一共实现了三个类:ArrayList,Vector,LinkedList。LinkedList就不多说了,它一般主要用在保持数据的插入顺序的时候。ArrayList和Vector都是用数组实现的,主要有这么三个区别: 1、Vector是多线程安全的,而ArrayList不是,这个可以从源码中看出,Vector类中的方法很多有synchronized进行修饰,这样就导致了Vector在效率上无法与ArrayList相比; 2、两个都是采用的线性连续空间存储元素,但是当空间不足的时候,两个类的增加方式是不同的,很多网友说Vector增加原来空间的一倍,ArrayList增加原来空间的50%,其实也差不多是这个意思,不过还有一点点问题可以从源码中看出,一会儿从源码中分析。 3、Vector可以设置增长因子,而ArrayList不可以,最开始看这个的时候,我没理解什么是增量因子,不过通过对比一下两个源码理解了这个,先看看两个类的构造方法: ArrayList有三个构造方法:分别是 public ArrayList(int initialCapacity)//构造一个具有指定初始容量的空列表。 public ArrayList()//构造一个初始容量为10的空列表。 public ArrayList(Collection c)//构造一个包含指定 collection 的元素的列表 Vector有四个构造方法: //使用指定的初始容量和等于零的容量增量构造一个空向量。 public Vector() //构造一个空向量,使其内部数据数组的大小,其标准容量增量为零。 public Vector(int initialCapacity) //构造一个包含指定 collection 中的元素的向量 public Vector(Collection c) //使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量 public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement) Vector比Arraylist多一个构造方法,没错就是 public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement) 这个构造方法 capacityIncrement就是容量增长,即前面所说的增长因子,ArrayList中是没有的。 再贴出两个类的添加源码分析下(jdk1.7版本): ArrayList类: public boolean add(E e) { ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!! elementData[size++] = e; return true; } private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) { modCount++; // overflow-conscious code //如果添加一个元素之后,新容器的大小大于容器的容量,那么就无法存值了,需要扩充空间 if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; //扩充的空间增加原来的50%(即是原来的1.5倍) int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); //如果容器扩容之后还是不够,那么干脆直接将minCapacity设为容器的大小 if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; //如果扩充的容器太大了的话,那么就执行hugeCapacity 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); } jdk1.6版本是这样的: public void ensureCapacity(int minCapacity) { modCount++; int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object oldData[] = elementData; int newCapacity = (oldCapacity * 3) / 2 + 1; if (newCapacity < minCapacity) newCapacity = minCapacity; // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } } Vector类: public synchronized boolean add(E e) { modCount++; ensureCapacityHelper(elementCount + 1); elementData[elementCount++] = e; return true; } private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) { // overflow-conscious code if (minCapacity - elementData.length > 0) grow(minCapacity); } private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); /** 这个扩容需要做个判断:如果容量增量初始化的不是0,即使用的public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement) 构造方法进行的初始化,那么扩容的容量是(oldCapacity+capacityIncrement),就是原来的容量加上容量增量的值; 如果没有设置容量增量,那么扩容后的容量就是(oldCapacity+oldCapacity),就是原来容量的二倍。 **/ if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } jdk1.6版本是这样的: private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) { int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object[] oldData = elementData; int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ? (oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2);//方式与jdk1.7一样 if (newCapacity < minCapacity) { newCapacity = minCapacity; } elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } } ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector由于使用了synchronized方法(线程安全),通常性能上较ArrayList差。 **关于LinkedList** LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比,如果数据和运算量很小,那么对比将失去意义. 而 LinkedList 还实现了 Queue 接口,该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.注意: 默认情况下ArrayList的初始容量非常小,所以如果可以预估数据量的话,分配一个较大的初始值属于最佳实践,这样可以减少调整大小的开销。 **什么时候使用ArrayList或Vector** 在什么时候使用ArrayList或Vector,它完全取决于你的需求,如果你需要执行一个线程安全的操作,那么Vector是最好的选择,它保证你同一个时刻只有一个线程访问你的集合。 性能:同步操作相比没有同步操作消耗更多的时间,所以如果你不需要线程安全的操作,ArrayList将会是更好的选择,它将会因为并发进程提高性能。 **怎么让ArrayList同步** 使用Collecions.synzhonizedList List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList()); ... //If you wanna use iterator on the synchronized list, use it //like this. It should be in synchronized block. synchronized (list) { Iterator iterator = list.iterator(); while (iterator.hasNext()) ... iterator.next(); ... } **ArrayList,Vector, LinkedList的存储性能和特性** ArrayList 和 Vector 都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素, 它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector 由于使用了 synchronized 方法(线程安全) ,通常性能上较 ArrayList 差,而 LinkedList 使用双向链表实现存储,按序号索引数据需要进行前向或后向遍历, 但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插入速度较快。LinkedList 也是线程不安全的,LinkedList 提供了一些方法,使得LinkedList 可以被当作堆栈和队列来使用。

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