List在数据结构中表现为是线性表的方式，其元素以线性方式存储，集合中允许存放重复的对象，List接口主要的实现类有ArrayList ArrayList其实就是一组长度可变的数组，当实例化了一个ArrayList，该数据也被实例化了，当向集合中添加对象时，数组的大小也随着改变，这样它所带来的有优点是快速的随机访问，即使访问每个元素所带来的性能问题也是很小的，但缺点就是想其中添加或删除对象速度慢，当你创建的数组是不确定其容量，所以当我们改变这个数组时就必须在内存中做很多的处理，如你想要数组中任意两个元素中间添加对象，那么在内存中数组要移动所有后面的对象。LinkedListLinkedList是通过节点的连接实现链表的数据结构，向linkedList中插入或删除元素的速度是特别快，而随机访问的速度相对较慢，这个是由于链表本身的性质造成的，在链表中，每个节点都包含了前一个节点的引用，后一个节点的引用和节点存储值，当一个新节点插入式，只需要修改其中相关的前后关系节点引用即可，删除节点也是一样。操作对象只需要改变节点的链接，新节点可以存放在内存的任何位置，但也就是因为如此LinkedList虽然存在get()方法，但是这个方法通过遍历节点来定位所以速度很慢。LinkedList还单独具addFrist(),addLast(),getFrist(),getLast(),removeFirst(),removeLast()方法，这些方法使得LinkedList可以作为堆栈，队列，和双队列来使用。说白了，ArrayList和LinkedList就是数据结构中的顺序存储表和链式存储表。ArrayList构造原理上面已经清楚ArrayList和LinkedList就是数据结构的顺序表和链表(不清楚的翻翻数据结构的书)，下面简单分析一下它们的实现方式。下表是摘自sum提供的ArrayList的api文档ArrayList() 构造一个初始容量为 10 的空列表。ArrayList(Collection<? extends E> c) 构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。ArrayList(int initialCapacity) 构造一个具有指定初始容量的空列表。第一个构造函数是没有默认构建了一个初始容量10的空列表，第二个构造函数是制定collection元素的列表，第三个构造函数是由用户指定构造的列表初始化容量多少，如果使用第一个构造函数则表示默认调用该参数为initialCapacity=10来构造一个列表对象。ArrayList源码稍微进行分析
public class ArrayList < E > extends AbstractList < E > implements List < E > , RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable{ private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L ; private transient Object[] elementData; private int size; public ArrayList( int initialCapacity) { super (); if (initialCapacity < 0 ) throw new IllegalArgumentException( " Illegal Capacity: " + initialCapacity); this .elementData = new Object[initialCapacity]; } public ArrayList() { this ( 10 ); } public ArrayList(Collection <? extends E > c) { elementData = c.toArray(); size = elementData.length; // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[]. class ) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[]. class ); } public int size() { return size; }}可以发现ArrayList中包含两个主要的属性 private transient Object[] elementData; private int size;其中elementData[]是列表的实现的核心数组，我们使用该数组来存放集合中的数据，而我们的构造函数所传递的initialCapacity参数是构建该数组的长度。在看看size的实现形式，它的作用是返回size的属性值的大小，我们再看看另外一个构造函数public ArrayList(Collection<? extends E> c)，该构造函数的作用是把另外一个容器对象中的元素放入当点的List对象中。首先是通过调用另外一个容器对象c的size()来设置当前List对象的size属性的长度大小。接下来就似乎对elementData[]数组进行初始化，最后通过Arrays.copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType)方法把当前容器中的对象都存放进新的数组elementData，主要就完成了一个列表的创建。ArrayList容量扩充还有一个问题就是我们所建立的ArrayList是使用数组来实现的，但数组的长度一旦被初始化就不能改变，而我们在给此列表对象添加元素时却没有受到长度的限制，所以，ArrayList的elementData属性一定是存在一个动态扩充容量的机制，下面把相关的部分源码贴出来再做研究
public boolean add(E e) { ensureCapacity(size + 1 ); // Increments modCount!! elementData[size ++ ] = e; return true ; } protected transient int modCount = 0 ; /** * Increases the capacity of this <tt>ArrayList</tt> instance, if * necessary, to ensure that it can hold at least the number of elements * specified by the minimum capacity argument. * * @param minCapacity the desired minimum capacity */ public void ensureCapacity( int minCapacity) { modCount ++ ; int oldCapacity = elementData.length; if (minCapacity > oldCapacity) { Object oldData[] = elementData; int newCapacity = (oldCapacity * 3 ) / 2 + 1 ; if (newCapacity < minCapacity) newCapacity = minCapacity; // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); } }看看public boolean add(E e)方法，可以发现在添加一个元素到容器中的时候，我们会先通过ensureCapacity(size + 1)判断该数组是否需要扩充。public void ensureCapacity(int minCapacity)这个方法是用来判断当前的数组是否需要扩充，并且该扩充多少。modCount++; 表示当前的对象对elementData数组进行了多少次扩充，清空和移除等操作，相当于是一个对当前List对象的一个操作记录数。int oldCapacity = elementData.length; 初始化oldCapacity，表示为当前elementData数组的长度。if (minCapacity > oldCapacity) 判断minCapacity和oldCapacity谁大，来决定是否需要扩充。int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; 扩充的策列是判断(oldCapacity * 3)/2 + 1和minCapacity两者之间谁更大，取更大的数作为扩充后数组的initialCapacity值，然后使用数组拷贝的方式，把以前的数据转移到新的数组对象中如果minCapacity 小于 oldCapacity 就不需要再扩充。ArrayList删除元素
public E remove( int index) { RangeCheck(index); modCount ++ ; E oldValue = (E) elementData[index]; int numMoved = size - index - 1 ; if (numMoved > 0 ) System.arraycopy(elementData, index + 1 , elementData, index, numMoved); elementData[ -- size] = null ; // Let gc do its work return oldValue; } private void RangeCheck( int index) { if (index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException( " Index: " + index + " , Size: " + size); }在看看ArrayList移除元素是怎么实现的，首先判断需要删除的index是否在elementData数组的下标内，如不存在则抛出IndexOutOfBoundsException。modCount++; 与扩充元素一个，删除元素也记下来操作数。E oldValue = (E) elementData[index]; 获取需要删除元素的对象。int numMoved = size - index - 1; 获取需要被删除元素的下标，删除该元素后，数组需要在此元素下标后的所有对象进行内存的移动。System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,numMoved);对numMoved后面的所有对象通过copy的方式进行内存的移动重新构建数组。说完ArrayList的实现，再说说linkedList构建双链表(LinkedList)LinkedList是类似于C语言的双链表，双链表比单链表多了一个域，这个双链表就有了三个域，一个域来用存储数据元素，一个用来指向后续节点，另一个是指向结点的直接前驱节点。
public class LinkedList < E > extends AbstractSequentialList < E > implements List < E > , Deque < E > , Cloneable, java.io.Serializable{ private transient Entry < E > header = new Entry < E > ( null , null , null ); private transient int size = 0 ; public LinkedList() { header.next = header.previous = header; } private static class Entry < E > { E element; Entry < E > next; Entry < E > previous; Entry(E element, Entry < E > next, Entry < E > previous) { this .element = element; this .next = next; this .previous = previous; } }}在Entry类中，定义了三个属性，分别为E element 表示数据与，Entry<E> next为后续指针域，Entry<E> previous为前驱指针域。在LinkedList中定义了一个重要的属性header，头结点，不会纳入链表的总元素,该节点的previous是指向最后节点，next是指向第一节点。构造函数LinkedList() 构造一个空列表。将header的前驱指针域和后续指针域都指向了自己,看到这里可以发现，next和previous就是一个引用，其实也相等于C里面的指针，不过C不会处理空指针，直接放操作系统处理了，java就直接抛出NullPointerException，根本不让它破坏系统的机会。LinkedList元素变动上面说到了LinkedList的新增和删除的效率比ArrayList的高，实际上在 链表操作这些方法时，只需要改变2个节点各自的前驱指针和后续指针域，而ArrayList是需要移动很多的元素。
public boolean add(E e) { addBefore(e, header); return true ; } private Entry < E > addBefore(E e, Entry < E > entry) { Entry < E > newEntry = new Entry < E > (e, entry, entry.previous); newEntry.previous.next = newEntry; newEntry.next.previous = newEntry; size ++ ; modCount ++ ; return newEntry; } private E remove(Entry < E > e) { if (e == header) throw new NoSuchElementException(); E result = e.element; e.previous.next = e.next; e.next.previous = e.previous; e.next = e.previous = null ; e.element = null ; size -- ; modCount ++ ; return result; }相比ArrayList的add()方法，LinkedList实现起来非常简单，主要是两行代码：newEntry.previous.next = newEntry;将上一节点的后续节点指向新增的节点newEntry.next.previous = newEntry;头节点的前驱节点指向新增节点，size和modCount自增记录。同样remove的实现也非常简单e.previous.next = e.next;该节点的后一节点的后去节点指向该节点的后驱节点，e.next.previous = e.previous;该节点的后一节点的前驱节点指向该节点的前驱节点。e.next = e.previous = null;把该节点的前驱节点和后驱节点全部指向null。e.element = null;把该节点的数据域设置为null。随机访问相比顺序表，链表的随机访问效率要低得多(理论说法，不是绝对)，ArrayList可以根据索引号进行随机访问，而LinkedList则不要遍历访问。
public E get( int index) { return entry(index).element; } private Entry < E > entry( int index) { if (index < 0 || index >= size) throw new IndexOutOfBoundsException( " Index: " + index + " , Size: " + size); Entry < E > e = header; if (index < (size >> 1 )) { for ( int i = 0 ; i <= index; i ++ ) e = e.next; } else { for ( int i = size; i > index; i -- ) e = e.previous; } return e; }上列的代码是对一个链表的遍历，其中包含了一个算法，如果给的索引号小于总节点数的一半，则在链表的前半部分第一个节点完进行遍历，如果给的索引号大于总节点数的一半，则从最后一个节点往前进行遍历直到索引号。最后总结一下ArrayList和LinkedList的各自特点1.ArrayList是基于线性表的顺序存储表，LinkedList是基本线性表的链表存储表。2.对于新增和删除元素，LinkedList比较占有优势，只需要变前后2个节点，而ArrayList要移动数据。3.对于随机访问来说，ArrayList比较占有优势，可以根据索引号快速访问，而LinkedList则需要遍历集合的元素来定位。4.而对于迭代操作(iterate)和查找操作(indexOf)，两者是差不多。不过上面都是基于理论，具体问题还是要根据事实进行分析，如ArrayList删除的元素刚好是队列的最后一个元素，那么是无需要移动数据的，大体我们可以认为需要随机访问较多的那么比较适合用ArrayList，如果是插入和删除(如消息队列)较多的那么就需要考虑LinkedList。上面主要是参考了jdk源码，数据结构和一些相关资料本着好记性不如烂博客的精神记录下来，希望朋友们如果发觉哪里不对请指出来，虚心请教
