Java 中 ArrayList,LinkedList和Vector主要区别与概述

1. ArrayList与LinkedList 主要区别

1. ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2. 对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3. 对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

2. ArrayList

public class ArrayList extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, Serializable

1. ArrayList实现了List接口，即ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。
2. ArrayList是为可变数组实现的，当更多的元素添加到ArrayList的时候，它的大小会动态增大。它的元素可以通过get/set方法直接访问，因为ArrayList本质上是一个数组。
3. 每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
4. 注意ArrayList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List： List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));

3. LinkedList

public class LinkedList extends AbstractSequentialList implements List, Deque, Cloneable, Serializable

1. List 接口的链接列表实现。实现所有可选的列表操作，并且允许所有元素（包括 null）。LinkedList是为双向链表实现的，添加、删除元素的性能比ArrayList好，但是get/set元素的性能较差。
2. 除了实现 List 接口外，LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。此类实现 Deque 接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。
3. 所有操作都是按照双重链接列表的需要执行的。在列表中编索引的操作将从开头或结尾遍历列表（从靠近指定索引的一端）。
4. 注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List： List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

4. Vector

public class Vector extends AbstractList implements List, RandomAccess, Cloneable, Serializable

1. Vector和ArrayList几乎是一样的，区别在于Vector是线程安全的，因为这个原因，它的性能较ArrayList差。通常情况下，大部分程序员都使用ArrayList，而不是Vector，因为他们可以自己做出明确的同步操作。
2. Vector 类可以实现可增长的对象数组。与数组一样，它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但是，Vector 的大小可以根据需要增大或缩小，以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。
3. 每个向量会试图通过维护 capacity 和 capacityIncrement 来优化存储管理。capacity 始终至少应与向量的大小相等；这个值通常比后者大些，因为随着将组件添加到向量中，其存储将按 capacityIncrement 的大小增加存储块。应用程序可以在插入大量组件前增加向量的容量；这样就减少了增加的重分配的量。

5. 总结

ArrayList和LinkedList在性能上各有优缺点，都有各自所适用的地方，总的说来可以描述如下：

1．对ArrayList和LinkedList而言，在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对ArrayList而言，主要是在内部数组中增加一项，指向所添加的元素，偶尔可能会导致对数组重新进行分配；而对LinkedList而言，这个开销是统一的，分配一个内部Entry对象。

2．在ArrayList的中间插入或删除一个元素意味着这个列表中剩余的元素都会被移动；而在LinkedList的中间插入或删除一个元素的开销是固定的。

3．LinkedList不支持高效的随机元素访问。

4．ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间，而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间

当操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能；当你的操作是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

6. Ref

1. https://blog.csdn.net/zhangqiluGrubby/article/details/80337748 源码分析
2. http://pengcqu.iteye.com/blog/502676
3. https://blog.csdn.net/zhangqiluGrubby/article/details/72870493