java_集合体系之List体系总结、应用场景――07
摘要：
总结很重要、他能客观的体现出你对这个体系的理解程度、首先要对整体的结构框架要掌握、再细化到每个分支的特点、再比较不同分支之间的相同点、不同点、再根据他们不同的特性分析他们的应用场景。
一：List的整体框架图
线条简单说明：
1、上图中虚线且无依赖字样、说明是直接实现的接口
2、虚线但是有依赖字样、说明此类依赖与接口、但不是直接实现接口
3、实线是继承关系、类继承类、接口继承接口
类或接口说明：
1、Collection：高度抽象出来的集合、定义某一类集合所具有的基本的方法、标准。
2、Iterable：标识性接口、要求子类提供获取Iterator方法、并且要实现Iterator具有的几个方法。
3、Iterator：迭代器、用于迭代Collection中元素、要求子类必须实现获取Iterator的方法、
4、ListIterator：用于迭代List集合的迭代器、要求List子类必须实现获取ListIterator方法、并且实现其必须方法。
5、List：以队列的形式存储、操作元素、定义了这种形式的集合所具有的基本方法、以及方法的定义。要求List实现类集合中每个元素都有索引、索引值从0开始、
6、Queue：以队列的数据结构存储、操作元素、Queue对于插入、提取和检查操作。每个方法都存在两种形式：一种抛出异常（操作失败时），另一种返回一个特殊值（null 或 false，具体取决于操作）。
7、Deque：实现Queue、使子类可以以双向链表的数据结构形式存储、操作数据、从这可以看出其子类的灵活性较大。
8、Enumeration：枚举、用于Vector及其子类迭代元素、他避免了fail-fast机制、使得Vector及其子类在迭代元素的时候可以保证线程安全。
9、AbstractCollection：Collection的实现类、要求需要实现Collection接口的类都必须从它继承、目的是用于简化编程。
10、 AbstractList：继承AbstractCollection、实现List接口中定义方法、目的也是简化编程、并且其内部提供了获取Iterator、ListIterator的方法。
11、 AbstractSequencedList：继承AbstractList、使得List支持有序队列、比如链表形式存储操作元素。
12、 ArrayList：继承AbstractList、以动态数组的形式存储、操作元素、
13、 LinkedList：继承AbstractSequencedList、实现Deque、List接口、以双向链表的形式存储、操作元素。
14、 Vector：继承AbstractList、以动态数组的形式存储、操作元素、线程安全
15、 Stack：继承Vector、在Vector的基础上新增以栈的形式存储、操作元素。
二：LinkedList与ArrayList
1、相同之处
a）都直接或者间接继承了AbstractList、都支持以索引的方式操作元素
b）都不必担心容量问题、ArrayList是通过动态数组来保存数据的、当容量不足时、数组会自动扩容、而LinkedList是以双向链表来保存数据的、不存在容量不足的问题
c） 都是线程不安全的、一般用于单线程的环境下、要想在并发的环境下使用可以使用Collections工具类包装。
2、不同之处
a）ArrayList是通过动态数组来保存数据的、而LinkedList是以双向链表来保存数据的
b）相对与ArrayList而言、LinkedList实现了Deque接口、Deque继承了Queue接口、同时LinkedList继承了AbstractSequencedList类、使得LinkedList在保留使用索引操作元素的功能的同时、也实现了双向链表所具有的功能、这就决定了LinkedList的特定
c）对集合中元素进行不同的操作效率不同、LinkedList善于删除、添加元素、ArrayList善于查找元素。本质就是不同数据结构之间差异。
三：ArrayList与Vector
1、相同之处：
a） 都是继承AbstractList、拥有相同的方法的定义、
b）内部都是以动态数组来存储、操作元素的、并且都可以自动扩容。
2、不同之处：
a） 线程安全：ArrayList是线程不安全的、适用于单线程的环境下、Vector是线程安全的、使用与多线程的环境下。
b）构造方法：Vector有四个构造方法、比ArrayList多一个可以指定每次扩容多少的构造方法
c） 扩容问题：每当动态数组元素达到上线时、ArrayList扩容为：“新的容量”=“(原始容量x3)/2 + 1”、 而Vector的容量增长与“增长系数有关”，若指定了“增长系数”，且“增长系数有效(即，大于0)”；那么，每次容量不足时，“新的容量”=“原始容量+增长系数”。若增长系数无效(即，小于/等于0)，则“新的容量”=“原始容量 x 2”。
d） 效率问题：因为Vector要同步方法、这个是要消耗资源的、所以效率会比较低下
e）Vector为摆脱fail-fast机制、自己内部多提供了一种迭代方法Enumeration、
四：LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、Array
1、不同操作的效率对比
关于上面四个集合加一个数组、在这里给出一个表格用于表示他们的不同的操作的效率的排名、这样更直观、
|
|
实现机制 |
随机访问 |
迭代操作 |
插入操作 |
删除操作 |
|
| 数组 |
连续内存区保护元素 |
1 |
不支持 |
不支持 |
不支持 |
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| ArrayList |
以数组保存元素 |
2 |
2 |
2 |
2 |
|
| Vector |
以数组保存元素 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
| Stack |
以数组保存元素 |
3 |
3 |
3 |
3 |
|
| LinkedList |
以链表保存元素 |
4 |
1 |
1 |
1 |
|
通过实例来验证上面表格的内容、由于数组比较特殊、他是牺牲的长度的变化直接在内存中开辟空间来存储元素、所以查询效率是毋庸置疑的、同时由于size一旦确定就不能改变、所以插入删除不支持。所以下面验证没有关于Array的的验证
2、示例：
package com.chy.collection.example;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;
import java.util.Vector;
public class EfficiencyTest {
private static ArrayList
arrayList = new ArrayList
(); private static Vector
vector = new Vector
(); private static Stack
stack = new Stack
(); private static LinkedList
linkedList = new LinkedList