Java 面试必考，Vector、ArrayList、LinkedList有何区别？

大家好，我是伍六七。

今天，阿七继续带大家来看一道经典面试题。对比 Vector、ArrayList、LinkedList 有何区别？你应该使用什么线程安全的集合框架？

让我们开始正文。

一、3 个角度对比 Vector、ArrayList、LinkedList

3.1 使用场景的区分

• Vector：线程安全，适用于多线程环境下的数据操作。
• ArrayList：非线程安全，适用于单线程环境下的数据操作。
• LinkedList：适用于频繁插入、删除操作的场景。

3.2 扩容操作和细节的区分

• Vector 和 ArrayList：在添加元素时，如果当前容量不足，会进行扩容操作。Vector 每次扩容会将容量翻倍，而 ArrayList 每次扩容会增加 50%的容量。扩容操作会导致数组重新分配内存，因此会影响性能。
• LinkedList：在添加元素时，不需要进行扩容操作，因为它底层是链表结构，每个节点只需要记录前驱和后继节点的地址即可。

3.3 底层数据结构的区分

• Vector 和 ArrayList：底层数据结构都是数组，因此支持随机访问，时间复杂度为 O（1）。但是在插入和删除元素时，需要移动其他元素，时间复杂度为 O（n）。
• LinkedList：底层数据结构是双向链表，因此不支持随机访问，只能通过遍历来访问元素。但是在插入和删除元素时，只需要修改前驱和后继节点的地址，时间复杂度为 O（1）。

总之，Vector、ArrayList、LinkedList 都是 Java 集合框架中常用的 List 实现类，它们各有优缺点，应根据具体场景选择合适的实现类。

如果需要高效的随机访问，可以选择 ArrayList；如果需要频繁的插入和删除操作，可以选择 LinkedList；如果需要线程安全，可以使用 Vector 嘛？

二、线程安全场景下，使用什么集合框架？

Vector 通过在方法上添加 synchronized 关键字来实现线程安全。

在 Vector 的方法中，使用了 synchronized 关键字来保证同一时间只有一个线程可以访问 Vector 的方法，从而避免了多线程并发访问时的数据竞争和不一致性。

尽管 Vector 可以提供线程安全的操作，但 Java 官方并不推荐使用 Vector，主要原因是使用 synchronized 锁住整个数组，会有很大的性能问题。

由于 Vector 的方法都是使用 synchronized 关键字修饰的，这会导致在多线程环境下性能较差。

因为每个线程在访问 Vector 的方法时都需要获得锁，这会导致其他线程阻塞等待，从而降低了并发性能。

如果不使用 Vector，可以使用以下方式来保证线程安全：

2.1 synchronizedList

使用 Collections 工具类的 synchronizedList 方法，将 ArrayList 转换为线程安全的 List：

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

2.2 CopyOnWriteArrayList

使用 CopyOnWriteArrayList 类，它是 Java 并发包（java.util.concurrent）中提供的线程安全的 List 实现类：

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

CopyOnWriteArrayList 在写操作时会创建一个新的数组，并将原数组的数据复制到新数组中，从而实现线程安全。由于读操作不需要加锁，因此读操作的性能较高，适用于读多写少的场景。

总之，尽管 Vector 可以提供线程安全的操作，但由于性能问题，Java 官方不推荐使用。可以使用 Collections 工具类的 synchronizedList 方法或者 CopyOnWriteArrayList 类来保证线程安全。具体选择哪种方式，应根据具体场景和需求来决定。

你学会了嘛？学会了点个赞再走～