前面 LZ 已经充分介绍了有关于 List 接口的大部分知识，如 ArrayList、LinkedList、Vector、Stack，通过这几个知识点可以对 List 接口有了比较深的了解了。只有通过归纳总结的知识才是你的知识。所以下面 LZ 就 List 接口做一个总结。推荐阅读：
Java提高篇（二一）—–ArrayList
Java提高篇（二二）—–LinkedList
Java提高篇（二九）—–Vector
Java提高篇（三一）—–Stack
一、List 接口概述
List 接口，成为有序的 Collection 也就是序列。该接口可以对列表中的每一个元素的插入位置进行精确的控制，同时用户可以根据元素的整数索引（在列表中的位置）访问元素，并搜索列表中的元素。 下图是 List 接口的框架图：
通过上面的框架图，可以对 List 的结构了然于心，其各个类、接口如下：
Collection：Collection 层次结构 中的根接口。它表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。对于 Collection 而言，它不提供任何直接的实现，所有的实现全部由它的子类负责。
AbstractCollection：提供 Collection 接口的骨干实现，以最大限度地减少了实现此接口所需的工作。对于我们而言要实现一个不可修改的 collection，只需扩展此类，并提供 iterator 和 size 方法的实现。但要实现可修改的 collection，就必须另外重写此类的 add 方法（否则，会抛出 UnsupportedOperationException），iterator 方法返回的迭代器还必须另外实现其 remove 方法。
Iterator：迭代器。
ListIterator：系列表迭代器，允许程序员按任一方向遍历列表、迭代期间修改列表，并获得迭代器在列表中的当前位置。
List：继承于 Collection 的接口。它代表着有序的队列。
AbstractList：List 接口的骨干实现，以最大限度地减少实现“随机访问”数据存储（如数组）支持的该接口所需的工作。
Queue：队列。提供队列基本的插入、获取、检查操作。
Deque：一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。
AbstractSequentialList：提供了 List 接口的骨干实现，从而最大限度地减少了实现受“连续访问”数据存储（如链接列表）支持的此接口所需的工作。从某种意义上说，此类与在列表的列表迭代器上实现“随机访问”方法。
LinkedList：List 接口的链接列表实现。它实现所有可选的列表操作。
ArrayList：List 接口的大小可变数组的实现。它实现了所有可选列表操作，并允许包括 null 在内的所有元素。除了实现 List 接口外，此类还提供一些方法来操作内部用来存储列表的数组的大小。
Vector：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。
Stack：后进先出（LIFO）的对象堆栈。它通过五个操作对类 Vector 进行了扩展 ，允许将向量视为堆栈。
Enumeration：枚举，实现了该接口的对象，它生成一系列元素，一次生成一个。连续调用 nextElement 方法将返回一系列的连续元素。
二、使用场景
学习知识的根本目的就是使用它。每个知识点都有它的使用范围。集合也是如此，在 Java 中集合的家族非常庞大，每个成员都有最适合的使用场景。在刚刚接触 List 时，LZ 就说过如果涉及到“栈”、“队列”、“链表”等操作，请优先考虑用 List。至于是那个 List 则分如下：
1、对于需要快速插入、删除元素，则需使用 LinkedList。
2、对于需要快速访问元素，则需使用 ArrayList。
3、对于“单线程环境”或者“多线程环境，但是 List 仅被一个线程操作”，需要考虑使用非同步的类，如果是“多线程环境，切 List 可能同时被多个线程操作”，考虑使用同步的类（如Vector）。
2.1ArrayList、LinkedList 性能分析
在 List 中我们使用最普遍的就是 LinkedList 和 ArrayList，同时我们也了解了他们两者之间的使用场景和区别。
public class ListTest {
private static final int COUNT = 100000;
private static ArrayList arrayList = new ArrayList<>();
private static LinkedList linkedList = new LinkedList<>();
private static Vector vector = new Vector<>();
public static void insertToList(List list){
long startTime = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){
list.add(0,i);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("插入 " + COUNT + "元素" + getName(list) + "花费 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}
public static void deleteFromList(List list){
long startTime = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){
list.remove(0);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("删除" + COUNT + "元素" + getName(list) + "花费 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}
public static void readList(List list){
long startTime = System.currentTimeMillis();
for(int i = 0 ; i < COUNT ; i++){
list.get(i);
}
long endTime = System.currentTimeMillis();
System.out.println("读取" + COUNT + "元素" + getName(list) + "花费 " + (endTime - startTime) + " 毫秒");
}
private static String getName(List list) {
String name = "";
if(list instanceof ArrayList){
name = "ArrayList";
}
else if(list instanceof LinkedList){
name = "LinkedList";
}
else if(list instanceof Vector){
name = "Vector";
}
return name;
}
public static void main(String[] args) {
insertToList(arrayList);
insertToList(linkedList);
insertToList(vector);
System.out.println("--------------------------------------");
readList(arrayList);
readList(linkedList);
readList(vector);
System.out.println("--------------------------------------");
deleteFromList(arrayList);
deleteFromList(linkedList);
deleteFromList(vector);
}
}
运行结果:
插入 100000元素ArrayList花费 3900 毫秒
插入 100000元素LinkedList花费 15 毫秒
插入 100000元素Vector花费 3933 毫秒
--------------------------------------
读取100000元素ArrayList花费 0 毫秒
读取100000元素LinkedList花费 8877 毫秒
读取100000元素Vector花费 16 毫秒
--------------------------------------
删除100000元素ArrayList花费 4618 毫秒
删除100000元素LinkedList花费 16 毫秒
删除100000元素Vector花费 4759 毫秒
从上面的运行结果我们可以清晰的看出 ArrayList、LinkedList、Vector 增加、删除、遍历的效率问题。下面我就插入方法 add(int index, E element),delete、get 方法各位如有兴趣可以研究研究。
首先我们先看三者之间的源码：
ArrayList
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index); //检查是否index是否合法
ensureCapacityInternal(size + 1); //扩容操作
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); //数组拷贝
elementData[index] = element; //插入
size++;
}
rangeCheckForAdd、ensureCapacityInternal 两个方法没有什么影响，真正产生影响的是 System.arraycopy 方法，该方法是个 JNI 函数，是在 JVM 中实现的。声明如下：
public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);
目前 LZ 无法看到源码，具体的实现不是很清楚，不过 System.arraycopy 源码分析对其进行了比较清晰的分析。但事实上我们只需要了解该方法会移动 index 后面的所有元素即可，这就意味着 ArrayList 的 add(int index, E element) 方法会引起 index 位置之后所有元素的改变，这真是牵一处而动全身。
LinkedList
public void add(int index, E element) {
checkPositionIndex(index);
if (index == size) //插入位置在末尾
linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}
该方法比较简单，插入位置在末尾则调用 linkLast 方法，否则调用 linkBefore 方法，其实 linkLast、linkBefore 都是非常简单的实现，就是在 index 位置插入元素，至于 index 具体为知则有 node 方法来解决，同时 node 对 index 位置检索还有一个加速作用，如下：
Node<E> node(int index) {
if (index < (size >> 1)) { //如果index 小于 size/2 则从头开始查找
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else { //如果index 大于 size/2 则从尾部开始查找
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}