java面试基础篇-List

Posted 2020-11-27 Terry

一.ArrayList:

　　底层为数组实现,线程不安全,查询,修改快,增加删除慢,

数据结构:数组以0为下标依次连续进行存储

　　数组查询元素：根据下标查询就行

　　数组增加元素：如果需要给index为10的位置添加，则从index为11的位置开始右移

       数组删除元素：如果需要删除index为10的位置，则从index为11的位置开始左移

线程: 如果判断线程安不安全只需要了解到是否进行加锁,如果没有加锁的话,多个线程操作同一个对象时就会出现线程不安全的情况.

源码:

1.new一个arraylist,调用add方法

 

2.查看add方法的源码可以看出,并没有任何加锁操作,这就是线程不安全的 ,这里首先会确认数组的容量,对其进行增加,并将新的元素加入到数组中

 

 使用场景:查询 修改多

 

二.LikedList:

　　底层为链表实现,线程不安全,查询修改慢,增加删除快

数据结构:链表的每个元素都存储了下一个元素的地址，从而使一系列的随机的内存地址串在了一起，只要有足够的内存空间，就可以为链表分配内存

　　链表查：当同时读取所有元素时，链表的效率很高，读第一个，读第二个，以此类推。如果需要找到某个节点时,就需要遍历整个节点,才可以找到需要的元素

　　链表增加元素：只需要修改它前面的那个元素指针指向的地址即可

　　链表删除元素:只需要将前一个元素指针指向的地址更改即可

线程: 如果判断线程安不安全只需要了解到是否进行加锁,如果没有加锁的话,多个线程操作同一个对象时就会出现线程不安全的情况.

源码:

1.new一个likedlist

 

2.可以看到likedlist源码中也无任何的加锁操作,其中add又调用了linklast

 

3.linklast里会吧新加元素设置为尾节点，所以创建了一个新的Node(节点)存起来,然后再新建一个节点,把之前的node指向链表的最后一个节点,然后再判断一下l是否为空也就是之前的链表里是否为空,如果为空则吧新的节点设为头节点,否则就把next改为newnode,同时size和modcound自增

同样的 也没看到任何加锁的操作

 

使用场景:增加删除多

 

 

三,Vector 

　　底层是数组实现，线程安全的，操作的时候使用synchronized进行加锁 

　　因为是数组实现的,curd方面可以参考arraylist,由于是加锁的,所以比前两个list效率更低的

源码

1.new一个Vector,

　　

 

 2. 可以看到这个方法使用了 synchronized来进行修饰,对此方法进行加锁,因此这个方法对元素操作时是效率安全的,但效率相对较低,

同样的首先确认元素,扩容+1,把新的元素放进去

　　

 

  

 

 

题外话.怎样来保证list的线程安全

　　方式一:自己写一个包装类,根据业务,一般在进行add/update/remove操作时加锁

　　方式二:collections调用 synchronizedlist方法,

源码:

1.创建一个list,会返回一个线程安全的list给你

　　

2.可看到这个方法里首先是一个list集合,mutex是一个加锁的对象

　　

3.在继续打开synchronizedrandomaccesslist

　　

 

4,打开super,这里可以看到这里返回了一个同步的synchronizedlist,同样也继承了一个list方法

　　

5.在synchronizedlist里可以找到常用的一些方法,同样也是加锁的,所以这个就变成线程安全了

　　

 

　　方式三:CopyOnWriteArrayList  

源码:

1.new CopyOnWriteArrayList   使用ReentrantLock加锁

　　

2. CopyOnWriteArrayList 在使用get操作时没有加锁的 这个与synchronizedlist对比来说性能要更好一点

　　

3,在add方法时可以看到用了ReentrantLock来进行加锁,再用object数组获取老的数组,并将老的数组获取保存在len,

下面再用Arrays.copyof进行拷贝,将老的数组拷贝到新的数组newElements,并将长度+1,+1的原因就是为了存放新的元素,

目前内存里有两个空间,一个空间是新的空间,另一个是旧的空间

　　

　　

setarray是为了将新的拷贝到旧的里,也就是改变了他的引用地址

最终unlock,把锁释放