ArrayList与LinkedList(详细版)个人笔记二

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版权

一 ArrayList线程不安全,Vector线程安全java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList写时复制也是线程安全的

点击进入—>CopyOnWriteArrayList

二ArrayList与LinkedList

1:快速访问
ArrayList实现了RandomAccess接口
LinkedList没有实现RandomAccess接口
RandomAccess是一个标记接口,
作用是:支持快速随机访问,
原理:判断list是否实现了该接口执行特定的遍历方式
在Collections里面的源码如下:
在这里插入图片描述
如果这个list实现了RandomAccess就走for循环遍历
没有实现就走迭代器循环遍历
2:遍历方式
ArrayList遍历for比iterator快
原理是(重新数组+复制数组),查询快(时间复杂度是0(1)),增删慢
LinkedList遍历iterator比for快
原理是(双向链表),增删快(时间复杂度是0(1)),查询慢(时间复杂度是0(n))
3:空间
对于ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一个元素的开销 都是固定的
对于ArrayList而言在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;
对于LinkedList而言在中间插入或删除一个元素----开销是固定的
ArrayList的空间花费体现在----list列表的结尾预留一定的容量空间
LinkedList的空间花费体现在----每一个元素都需要消耗相当的空间.
所以
当操作是在一列数据后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机访问其中的元素时,ArrayList提供比较好的性能;
当操作是在一列数据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,LinkedList比较好

三 快速失败(fail-fast) 与安全失败(fail-safe)

java.util 包下面的所有的集合类都是快速失败的，
而 java.util.concurrent 包下面的所有的类都是安全失败的。
快速失败的迭代器会抛出ConcurrentModificationException 异常，
而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

四 Iterator 和 ListIterator 的区别是什么？

下面列出了他们的区别：
Iterator 可用来遍历 Set 和 List 集合，但是 ListIterator 只能用来遍历 List。
Iterator 对集合只能是前向遍历，ListIterator 既可以前向也可以后向。
ListIterator 实现了 Iterator 接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元
素，获取前一个和后一个元素的索引，等等

五 数组(Array)和 列表(ArrayList)的区别

Array可以包含基本类型和对象类型,
ArrayList只包含对象类型

Array大小固定
ArrayList可以动态变化

ArrayList处理固定大小的基本数据类型时,效率没有Array高

六 ArrayList底层

1.1空参构造
默认是长度是10,内部是一个Object[]数组
在这里插入图片描述
1.2带参构造
传入的参数大于0就构造一个具有指定初始容量的空列表。
传入的参数等于0就构造一个默认的数组
传入的参数小于0就抛出异常
在这里插入图片描述

1.3带参构造
传入一个Collection的子类,
先判断该集合是否为null,为null就抛空指针异常
不为null将该集合转换为新数组,将新数组赋值为成员变量array,该数组的长度作为成员变量size,
这里先判断新数组.getClass是否等于Object[].class,其实一般都是相等的,(为什么加这个判断我也不知道=-=)(可能是防止有人修改??)
在这里插入图片描述
2.add方法
以下为jdk8的
2.1直接传入添加的参数
将指定的元素追加到此列表的末尾。
在这里插入图片描述

2.2传入索引和添加的参数

将指定的元素插入到此位置中的指定位置列表。
移动当前在该位置的元素及其后面的元素（如果有）

在这里插入图片描述
以下为jdk12的
2.1被调用的add重载方法
在这里插入图片描述
这是一个辅助方法,辅助add(E e)方法,次方法需要被内联

*2.1.1内联

方法内联就是把调用方函数代码"复制"到调用方函数中，减少因函数调用开销的技术
JVM会自动的识别热点方法，并对它们使用方法内联优化。
方法被调用多少次会被内联由-XX:CompileThreshold参数进行设置：
　　使用client编译器时，默认为1500；
　 使用server编译器时，默认为10000；
然而就算是被JVM标记为热点方法也不一定会被内联
因为方法的大小
如果方法是经常执行的，默认情况下，方法大小小于325字节的都会进行内联（可以通过-XX:MaxFreqInlineSize=N来设置这个大小）
如果方法不是经常执行的，默认情况下，方法大小小于35字节才会进行内联（可以通过 -XX:MaxInlineSize=N 来设置这个大小）

我们可以通过增加这个大小，以便更多的方法可以进行内联；但是除非能够显著提升性能，否则不推荐修改这个参数。因为更大的方法体会导致代码内存占用更多，更少的热点方法会被缓存，最终的效果不一定好。

这里是为了在C1编译的循环中调用add（E）。
2.1.2grow()
在这里插入图片描述
增加容量以确保它至少可以容纳最小容量参数指定的元素数。
底层调用了Arrays的拷贝方法
复制指定的数组，使用空值截断或填充（如有必要）,
因此副本具有指定的长度。
对于所有的索引在原始数组和副本中均有效，
这两个数组将包含相同的值。
对于在复制但不是原始副本，副本将包含{@code null}。
只有在指定长度时，此类索引才会存在大于原始数组的。
结果数组与原始数组完全相同。
(这是Google翻译的Arrays的拷贝方法=-=)

2.2直接传入添加的参数
将指定的元素追加到此列表的末尾。
首先modCotun++,
该变量是父类中声明的，用于记录集合修改的次数，
记录集合修改的次数是为了防止在用迭代器迭代集合时避免并发修改异常，或者说用于判断是否出现并发修改异常的.

快速失败（fail—fast）
是java集合中的一种机制， 在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改），则会抛出Concurrent Modification Exception。

迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量。
集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。
每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。

此方法调用上面的add方法
然后调用上面的add方法
最后返回true
在这里插入图片描述
2.3传入添加的索引和添加的数据
在这里插入图片描述
首先做一个健壮判断,如果传入的索引大于数组长度或者小于0, 就抛一个数组索引越界异常在这里插入图片描述
然后
modCotun++,
该变量是父类中声明的，用于记录集合修改的次数，
记录集合修改的次数是为了防止在用迭代器迭代集合时避免并发修改异常，或者说用于判断是否出现并发修改异常的.

然后
一个将size赋值给局部变量s,将原添加前数组赋值给局部数组,
这里我们假设
在这里插入图片描述
这样的情况下,第一次循环
size为0即s为0,而(elementData = this.elementData).length=10,不走grow(),(注意:这里if下只有一行代码,源码没有写if的大括号),
然后
拷贝后将传入的需要添加的参数添加到指定的索引位置( elementData[index] = element;)
然后
size = s + 1;
第n次循环后,
终于(s = size) == (elementData = this.elementData).length开始走grow(),上面有grow()的源码图片(分析写太长了sor)

jdk8的remove

1传入被删除元素的索引
在这里插入图片描述

删除此列表中指定位置的元素。将任何后续元素向左移动（其他元素减去一个索引）。
首先
还是一个健壮性判断
在这里插入图片描述
然后
modCotun++,
该变量是父类中声明的，用于记录集合修改的次数，
记录集合修改的次数是为了防止在用迭代器迭代集合时避免并发修改异常，或者说用于判断是否出现并发修改异常的.
然后
用原本的长度(size)减去索引减1(得到需要移动的数组 长度)
使用
System.arraycopy进行拷贝
然后
将数组的最后一位变成null,让垃圾回收器开始工作
最后
返回被删除元素

2传入被删除的元素
在这里插入图片描述
首先
如果传入的是个null,就遍历数组,当数组中有null就调用fastRemove(index)
在这里插入图片描述
这是专用的remove方法，跳过边界检查并且不执行,(具体怎么执行的上面分析了一样(￣_,￣ ))

jdk12的remove方法

1传入索引
删除此列表中指定位置的元素。
将任何后续元素向左移动（从其元素中减去一个索引）。
在这里插入图片描述
调用Objects的checkIndex(index,size)方法
在这里插入图片描述
接着调Preconditions的checkIndex方法
在这里插入图片描述
这就是一个健壮性方法如果传入的索引小于0或者大于数组的长度就抛个
在这里插入图片描述
RuntimeException异常
然后
关于
@SuppressWarnings(“unchecked”)
请看这里
https://blog.youkuaiyun.com/qq_50695280/article/details/113873854
然后 fastRemove(es, index);
在这里插入图片描述
懂的都懂啊((￣_,￣ ))
最后
返回被修改的值

2传入一个值
如果存在,从列表中删除第一次出现的指定元素(删除具有最低索引的元素)，如果列表中不包含该元素，则为不变.
在这里插入图片描述
这里java基础((￣_,￣ ))

jdk8的clear()

在这里插入图片描述
首先
modCount++
然后
clear方法会然垃圾回收器开始工作
遍历所有的并把他们的值赋为null
最后
长度为0

JDK12的clear()

首先
modCount++(上面都有不想复制了(￣_,￣ ))
然后
将数组赋值给局部数组
将长度赋值给局部变量to
将长度变成0再复制给局部变量i
当i<to时,i++
遍历所有元素都变成null
在这里插入图片描述

只有本人电脑上只有jdk8和jdk12
886

四 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList写时复制

Vector线程安全,Collections.synchronizedList(List)线程安全
写时复制:CopyOnWriteArrayList也是线程安全的
在这里插入图片描述
CopyOnWriteArrayList底层也是一个数组,但是是一个加了volatile的数组

在这里插入图片描述
CopyOnWrite容器即写时复制的容器,
往容器添加元素,
先
将当前容器复制一个新容器,
然后
向新容器里添加元素,
最后
将原容器的引用指向新的容器.
好处
可以对CopyOnWrite容器进行并发读,不需要加锁,因为当前 容器不会添加任何元素
这就是读写分离思想,读与写不同容器
在这里插入图片描述
CopyOnWriteArraySet底层还是CopyOnWriteArrayList

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