前言
List、Set、HashMap作为Java中常用的集合，需要深入认识其原理和特性。
本篇博客介绍常见的关于Java中List集合的面试问题，结合源码分析题目背后的知识点。
关于的Set的博客文章如下：
- Java进阶（Set）——面试时Set常见问题解读 & 结合源码分析
关于HaseMap的博客文章如下：
- Java进阶（HashMap）——面试时HashMap常见问题解读 & 结合源码分析
- Java进阶（ConcurrentHashMap）——面试时ConcurrentHashMap常见问题解读 & 结合源码分析 & 多线程CAS比较并交换 初识
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引出
1.ArrayList如何扩容，1.5倍；
2.ArrayList如何拷贝，深拷贝，浅拷贝；
3.ArrayList的增加或者删除效率低，arraycopy方法；
4.指定长度创建ArrayList对象，避免频繁扩容；
5.线程安全的ArrayList集合：Collections.synchronizedList；
6.LinkedList 和 ArrayList 该如何选择：ArrayList增删效率低，查询效率高；LinkedList 查询效率低，增删效率高
7.Vector 集合和 ArrayList 区别：Vector扩容机制为原始的2倍，线程安全；文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-740670.html
ArrayList 如何扩容的？/ArrayList的大小是如何自动增加的？
ArrayList初始化的时候，若没有给定长度，则默认调用无参构造
此处elelmentData为ArrayList底层数组，后面DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 为常量数组初值为空，即长度为0
1.add添加第一个元素
当执行add方法添加第一个元素时，执行下面的代码
此处涉及到两条代码：
- ensureCapacityInternal方法内会调用calculateCapacity方法，此处才是赋予数组长度为10
ensureCapacityInternal 方法
calculateCapacity方法
private static int calculateCapacity(Object[] elementData, int minCapacity) {
//如果数组是空的
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
//返回数组的容量，DEFAULT_CAPACITY=10
return Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
return minCapacity;
}
此时集合可以添加默认的10个元素
2.添加第11个元素时
当添加第11个元素时，ensureExplicitCapacity方法中，minCapacity为11，而原数组长度为10，所以if结构进入grow方法-扩容核心方法
ensureExplicitCapacity方法
grow方法-扩容核心方法
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
//把旧的长度赋值给oldCapacity
int oldCapacity = elementData.length;
//新的长度就=旧的长度*1.5
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
//按照新的长度复制出一个新的数组
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
-
oldCapacity赋值为原数组长度，为10 ，newCapacity赋值为原长度1.5倍，即15
-
调用复制数组方法，将之前的数组复制到新的数组中，并将需要添加的元素加到数组最后一位，完成扩容！
如何复制某个ArrayList到另一个Arraylist中去？
重写clone方法，ArrayList克隆
厘清概念：深浅拷贝
Java进阶（4）——结合类加载JVM的过程理解创建对象的几种方式：new，反射Class，克隆clone（拷贝），序列化反序列化
浅拷贝：虽然返回一个元素一样的ArrayList，复制的是元素的引用，即其中一个改变了元素，另一个也会跟着改变
两个集合中间存储了同一份元素的引用
例如：
深拷贝：重写clone方法，利用迭代器iterator或遍历集合，重新创建引用对象，逐个添加
例如：
复制的方法
list.clone()
clone.addALl(list);
Collections.copy(clone,list);
在索引中ArrayList的增加或者删除某个对象的运行过程？效率很低吗？解释一下为什么？
效率确实低
效率是很低的，因为ArrayList无论是增加或者删除某个对象，我们都要通过对数组中的元素进行移位来实现。
- 增加元素时，我们要把要增加位置及以后的所有元素都往后移一位，先腾出一个空间，然后再进行添加。
- 删除某个元素时，我们也要把删除位置以后的元素全部元素往前挪一位，通过覆盖的方式来删除。
而这种移位就需要不断的arraycopy，是很耗时间的，所以效率自然也很低。
源码arraycopy方法
增加元素时
删除元素时
现在我有一个很大的数组需要拷贝，原数组大小是 5k，请问如何快速拷贝？
指定长度创建ArrayList对象，避免频繁扩容
如何获得一个线程安全的ArrayList集合？
Collections.synchronizedList
List<Object> datas = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
源码分析
从源码可以看到集合操作都加了synchronized 关键字，保证了在同一时刻，数组和链表只会被一个线程所修改。
LinkedList 和 ArrayList 该如何选择？
选择原则
- ArrayList 底层为数组，在增加和删除元素时会频繁的调用arraycopy，所以查询效率高，增删效率低
- LinkedList 底层为链表，故查询效率低，但增删效率高。
LinkedList源码node节点
- item 为当前元素
- next指向下一个元素，若为最后一个则为null
- prev指向上一个元素，若为第一个则为null
Vector 集合
- vector 和 ArrayList 基本一样
- 区别在于 vector扩容机制为原始的2倍，ArrayList为之前的1.5倍
- vector 是线程安全的，ArrayList是非线程安全的
文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-740670.html
总结
1.ArrayList如何扩容，1.5倍；
2.ArrayList如何拷贝，深拷贝，浅拷贝；
3.ArrayList的增加或者删除效率低，arraycopy方法；
4.指定长度创建ArrayList对象，避免频繁扩容；
5.线程安全的ArrayList集合：Collections.synchronizedList；
6.LinkedList 和 ArrayList 该如何选择：ArrayList增删效率低，查询效率高；LinkedList 查询效率低，增删效率高
7.Vector 集合和 ArrayList 区别：Vector扩容机制为原始的2倍，线程安全；
到了这里，关于Java进阶（List）——面试时List常见问题解读 & 结合源码分析的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
