底層實(shí)現(xiàn)不同
ArrayList和Vector使用了數(shù)組的實(shí)現(xiàn)尖阔，可以認(rèn)為ArrayList或者Vector封裝了對(duì)內(nèi)部數(shù)組的操作，比如向數(shù)組中添加诺祸，刪除携悯，插入新的元素或者數(shù)據(jù)的擴(kuò)展和重定向。LinkedList使用了循環(huán)雙向鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)憔鬼。與基于數(shù)組ArrayList相比，這是兩種截然不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)轴或，這也決定了它們將適用于完全不同的工作場景。
LinkedList的實(shí)現(xiàn)
LinkedList鏈表由一系列表項(xiàng)連接而成蚕愤。一個(gè)表項(xiàng)總是包含3個(gè)部分：元素內(nèi)容，前驅(qū)表和后驅(qū)表萍诱，如圖所示：
在下圖展示了一個(gè)包含3個(gè)元素的LinkedList的各個(gè)表項(xiàng)間的連接關(guān)系。在JDK的實(shí)現(xiàn)中裕坊，無論LikedList是否為空，鏈表內(nèi)部都有一個(gè)header表項(xiàng)籍凝，它既表示鏈表的開始，也表示鏈表的結(jié)尾饵蒂。表項(xiàng)header的后驅(qū)表項(xiàng)便是鏈表中第一個(gè)元素，表項(xiàng)header的前驅(qū)表項(xiàng)便是鏈表中最后一個(gè)元素退盯。
操作的不同
下面以增加和刪除元素為例比較ArrayList和LinkedList的不同之處：
（1）增加元素到列表尾端：
在ArrayList中增加元素到隊(duì)列尾端的代碼如下：
ArrayList中add()方法的性能決定于ensureCapacity()方法得问。ensureCapacity()的實(shí)現(xiàn)如下：
可以看到，只要ArrayList的當(dāng)前容量足夠大宫纬，add()操作的效率非常高的。只有當(dāng)ArrayList對(duì)容量的需求超出當(dāng)前數(shù)組大小時(shí)漓骚，才需要進(jìn)行擴(kuò)容。擴(kuò)容的過程中蝌蹂，會(huì)進(jìn)行大量的數(shù)組復(fù)制操作。而數(shù)組復(fù)制時(shí)孤个，最終將調(diào)用System.arraycopy()方法，因此add()操作的效率還是相當(dāng)高的齐鲤。LinkedList 的add()操作實(shí)現(xiàn)如下，它也將任意元素增加到隊(duì)列的尾端：
其中addBefore()的方法實(shí)現(xiàn)如下：
可見牡肉，LinkeList由于使用了鏈表的結(jié)構(gòu)，因此不需要維護(hù)容量的大小统锤。從這點(diǎn)上說毛俏，它比ArrayList有一定的性能優(yōu)勢拧抖，然而，每次的元素增加都需要新建一個(gè)Entry對(duì)象唧席，并進(jìn)行更多的賦值操作。在頻繁的系統(tǒng)調(diào)用中淌哟，對(duì)性能會(huì)產(chǎn)生一定的影響。（2）增加元素到列表任意位置除了提供元素到List的尾端徒仓，List接口還提供了在任意位置插入元素的方法：void add(int index,E element);由于實(shí)現(xiàn)的不同，ArrayList和LinkedList在這個(gè)方法上存在一定的性能差異掉弛，由于ArrayList是基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，而數(shù)組是一塊連續(xù)的內(nèi)存空間殃饿，如果在數(shù)組的任意位置插入元素，必然導(dǎo)致在該位置后的所有元素需要重新排列乎芳，因此，其效率相對(duì)會(huì)比較低奈惑。以下代碼是ArrayList中的實(shí)現(xiàn)：
可以看到每次插入操作睡汹，都會(huì)進(jìn)行一次數(shù)組復(fù)制。而這個(gè)操作在增加元素到List尾端的時(shí)候是不存在的，大量的數(shù)組重組操作會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)性能低下。并且插入元素在List中的位置越是靠前货抄，數(shù)組重組的開銷也越大跃赚。
而LinkedList此時(shí)顯示了優(yōu)勢：
可見，對(duì)LinkedList來說实愚，在List的尾端插入數(shù)據(jù)與在任意位置插入數(shù)據(jù)是一樣的兔辅，不會(huì)因?yàn)椴迦氲奈恢每壳岸鴮?dǎo)致插入的方法性能降低击喂。
（3）刪除任意位置元素
對(duì)于元素的刪除，List接口提供了在任意位置刪除元素的方法：
對(duì)ArrayList來說懂昂，remove()方法和add()方法是雷同的。在任意位置移除元素后凌彬，都要進(jìn)行數(shù)組的重組。ArrayList的實(shí)現(xiàn)如下：
可以看到褐澎，在ArrayList的每一次有效的元素刪除操作后，都要進(jìn)行數(shù)組的重組工三。并且刪除的位置越靠前，數(shù)組重組時(shí)的開銷越大俭正。
在LinkedList的實(shí)現(xiàn)中，首先要通過循環(huán)找到要?jiǎng)h除的元素段审。如果要?jiǎng)h除的位置處于List的前半段，則從前往后找寺枉；若其位置處于后半段，則從后往前找姥闪。因此無論要?jiǎng)h除較為靠前或者靠后的元素都是非常高效的；但要移除List中間的元素卻幾乎要遍歷完半個(gè)List筐喳，在List擁有大量元素的情況下，效率很低避归。（4）容量參數(shù)容量參數(shù)是ArrayList和Vector等基于數(shù)組的List的特有性能參數(shù)。它表示初始化的數(shù)組大小梳毙。當(dāng)ArrayList所存儲(chǔ)的元素?cái)?shù)量超過其已有大小時(shí)。它便會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容账锹，數(shù)組的擴(kuò)容會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)組進(jìn)行一次內(nèi)存復(fù)制萌业。因此合理的數(shù)組大小有助于減少數(shù)組擴(kuò)容的次數(shù)奸柬，從而提高系統(tǒng)性能。
ArrayList提供了一個(gè)可以制定初始數(shù)組大小的構(gòu)造函數(shù)：
現(xiàn)以構(gòu)造一個(gè)擁有100萬元素的List為例抱婉，當(dāng)使用默認(rèn)初始化大小時(shí)，其消耗的相對(duì)時(shí)間為125ms左右蒸绩，當(dāng)直接制定數(shù)組大小為100萬時(shí)，構(gòu)造相同的ArrayList僅相對(duì)耗時(shí)16ms侵贵。（5）遍歷列表遍歷列表操作是最常用的列表操作之一，在JDK1.5之后缘薛，至少有3中常用的列表遍歷方式：forEach操作，迭代器和for循環(huán)宴胧。
構(gòu)造一個(gè)擁有100萬數(shù)據(jù)的ArrayList和等價(jià)的LinkedList，使用以上代碼進(jìn)行測試乞娄，測試結(jié)果的相對(duì)耗時(shí)如下表所示：
可以看到，最簡便的ForEach循環(huán)并沒有很好的性能表現(xiàn)仪或，綜合性能不如普通的迭代器，而是用for循環(huán)通過隨機(jī)訪問遍歷列表時(shí)范删，ArrayList表項(xiàng)很好，但是LinkedList的表現(xiàn)卻無法讓人接受到旦，甚至沒有辦法等待程序的結(jié)束。這是因?yàn)閷?duì)LinkedList進(jìn)行隨機(jī)訪問時(shí)巨缘，總會(huì)進(jìn)行一次列表的遍歷操作。性能非常差若锁，應(yīng)避免使用。
