前言
Java集合就像一個容器，可以存儲任何類型的數據，也可以結合泛型來存儲具體的類型對象。在程序運行時，Java集合可以動態的進行擴展，隨着元素的增加而擴大。在Java中，集合類通常存在於java.util包中。
Java集合主要由2大體系構成，分別是Collection體系和Map體系，其中Collection和Map分別是2大體系中的頂層接口。
Collection主要有三個子接口，分別爲List(列表)、Set(集)、Queue(隊列)。其中，List、Queue中的元素有序可重複，而Set中的元素無序不可重複；
在List集合中，我們常用到ArrayList和LinkedList這兩個類。下面做學習記錄。
一、ArrayList的定義：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}
ArrayList繼承了 抽象類AbstractList，實現了 List接口，並且實現了RandomAccess, Cloneable,
java.io.Serializable這三個標記接口，標記接口中是沒有聲明任何方法的，沒有方法並不代表沒有用，他們分別表示ArrayList具有可隨機訪問，可克隆及可序列化能力。
ArrayList的類的結構如下圖所示
ArrayList常用方法
// ArrayList類對於元素的操作,基本體現在——增、刪、查。常用的方法有：
A:添加功能
boolean add(E e):向集合中添加一個元素
void add(int index, E element):在指定位置添加元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c)：向集合中添加一個集合的元素。
B:刪除功能
void clear()：刪除集合中的所有元素
E remove(int index)：根據指定索引刪除元素，並把刪除的元素返回
boolean remove(Object o)：從集合中刪除指定的元素
boolean removeAll(Collection<?> c):從集合中刪除一個指定的集合元素。
C:修改功能
E set(int index, E element):把指定索引位置的元素修改爲指定的值，返回修改前的值。
D:獲取功能
E get(int index)：獲取指定位置的元素
Iterator iterator():就是用來獲取集合中每一個元素。
E:判斷功能
boolean isEmpty()：判斷集合是否爲空。
boolean contains(Object o)：判斷集合中是否存在指定的元素。
boolean containsAll(Collection<?> c)：判斷集合中是否存在指定的一個集合中的元素。
F:長度功能
int size():獲取集合中的元素個數
G:把集合轉換成數組
Object[] toArray():把集合變成數組。
ArrayList擴容機制
1.判斷是不是第一次添加元素，若爲第一次，則設置初始化大小爲默認的值10,否則使用傳入的參數（ArrayList 構造函數中如果沒有設置初始化的容量大小，在沒有添加有元素的時候，其初始化容量是0，只有當添加第一個元素的時候，纔會初始化容量纔會設置成10.）
2.如果元素的個數，大於其容量，則把其容量擴展爲原來容量的1.5倍
3.實際擴容，使用了Arrays.copyof(elementData, newCapacity)
特性
- ArrayList底層通過數組實現，讀取速度非常快，隨着元素的增加而動態擴容
- ArrayList 頻繁擴容將會導致性能下降，因爲每次擴容都會複製原來的數組到創建的新數組。
- ArrayList 插入時會移動數組元素，插入越靠前，移動的元素就越多，效率越差。
- 有序集合，插入的元素可以爲null
- 線程不安全
- ArrayList底層通過數組實現，隨着元素的增加而動態擴容。而LinkedList底層通過鏈表來實現，隨着元素的增加不斷向鏈表的後端增加節點。
源碼參考：https://mp.weixin.qq.com/s/er7Dqzu6o5l3RpEsml3DVQ
https://www.jianshu.com/p/63b01b6379fb
源碼需注意一個點：transient修飾符是什麼含義？
當我們序列化對象時，如果對象中某個屬性不進行序列化操作，那麼在該屬性前添加transient修飾符即可實現；例如：
private transient Object[] elementData;
那麼，爲什麼ArrayList不想對elementData屬性進行序列化呢？ elementData可是集合中保存元素的數組啊，如果不序列化elementData屬性，那麼在反序列化時候，豈不是丟失了原先的元素？ArrayList在添加元素時，可能會對elementData數組進行擴容操作，而擴容後的數組可能並沒有全部保存元素。
例如：我們創建了new Object[10]數組對象，但是我們只向其中添加了1個元素，而剩餘的9個位置並沒有添加元素。當我們進行序列化時，並不會只序列化其中一個元素，而是將整個數組進行序列化操作，那些沒有被元素填充的位置也進行了序列化操作，間接的浪費了磁盤的空間，以及程序的性能。所以，ArrayList纔會在elementData屬性前加上transient修飾符。
二、LinkedList定義
LinkedList是一個雙向鏈表，每一個節點都擁有指向前後節點的引用。相比於ArrayList來說，LinkedList的隨機訪問效率更低。LinkedList的類的結構如下圖所示：
它繼承AbstractSequentialList，實現了List, Deque, Cloneable, Serializable接口。
(1) LinkedList實現List，得到了List集合框架基礎功能；
(2) LinkedList實現Deque，Deque是一個雙向隊列，也就是既可以先入先出，又可以先入後出，說簡單些就是既可以在頭部添加元素，也可以在尾部添加元素；
(3) LinkedList實現Cloneable，得到了clone()方法，可以實現克隆功能；
(4) LinkedList實現Serializable，表示可以被序列化，通過序列化去傳輸，典型的應用就是hessian協議。
假如LinkedList中的元素爲[“A”,“B”,“C”],其內部的結構如下圖所示
List實現類的使用場景
- ArrayList，底層採用數組實現，如果需要遍歷集合元素，應該使用隨機訪問的方式，對於LinkedList集合應該採用迭代器的方式
- 如果需要經常的插入。刪除操作可以考慮使用LinkedList集合
- 如果有多個線程需要同時訪問List集合中的元素，開發者可以考慮使用Collections將集合包裝成線程安全的集合(Collections.synchronizedList(new
LinkedList<>()))。
總結：
1）LinkedList是一個功能很強大的類，可以被當作List集合，雙端隊列和棧來使用。
2）LinkedList使用鏈表保存集合中的元素，因此隨機訪問的性能較差，但是插入刪除時性能高
3）LinkedList基於鏈表實現的，因此不存在容量不足的問題，所以沒有擴容的方法
4）注意源碼中的Node node(int index)方法。該方法返回雙向鏈表中指定位置處的節點，而鏈表中是沒有下標索引的，要指定位置出的元素，就要遍歷該鏈表，從源碼的實現中，我們看到這裏有一個加速動作。源碼中先將index與長度size的一半比較，如果index<size/2，就只從位置0往後遍歷到位置index處，而如果index>size/2，就只從位置size往前遍歷到位置index處。這樣可以減少一部分不必要的遍歷，從而提高一定的效率（實際上效率還是很低）。
源碼解析：https://www.jianshu.com/p/732b5294a985