前言
Java集合就像一个容器，可以存储任何类型的数据，也可以结合泛型来存储具体的类型对象。在程序运行时，Java集合可以动态的进行扩展，随着元素的增加而扩大。在Java中，集合类通常存在于java.util包中。
Java集合主要由2大体系构成，分别是Collection体系和Map体系，其中Collection和Map分别是2大体系中的顶层接口。
Collection主要有三个子接口，分别为List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。其中，List、Queue中的元素有序可重复，而Set中的元素无序不可重复；
在List集合中，我们常用到ArrayList和LinkedList这两个类。下面做学习记录。
一、ArrayList的定义：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {}
ArrayList继承了 抽象类AbstractList，实现了 List接口，并且实现了RandomAccess, Cloneable,
java.io.Serializable这三个标记接口，标记接口中是没有声明任何方法的，没有方法并不代表没有用，他们分别表示ArrayList具有可随机访问，可克隆及可序列化能力。
ArrayList的类的结构如下图所示
ArrayList常用方法
// ArrayList类对于元素的操作,基本体现在——增、删、查。常用的方法有：
A:添加功能
boolean add(E e):向集合中添加一个元素
void add(int index, E element):在指定位置添加元素
boolean addAll(Collection<? extends E> c)：向集合中添加一个集合的元素。
B:删除功能
void clear()：删除集合中的所有元素
E remove(int index)：根据指定索引删除元素，并把删除的元素返回
boolean remove(Object o)：从集合中删除指定的元素
boolean removeAll(Collection<?> c):从集合中删除一个指定的集合元素。
C:修改功能
E set(int index, E element):把指定索引位置的元素修改为指定的值，返回修改前的值。
D:获取功能
E get(int index)：获取指定位置的元素
Iterator iterator():就是用来获取集合中每一个元素。
E:判断功能
boolean isEmpty()：判断集合是否为空。
boolean contains(Object o)：判断集合中是否存在指定的元素。
boolean containsAll(Collection<?> c)：判断集合中是否存在指定的一个集合中的元素。
F:长度功能
int size():获取集合中的元素个数
G:把集合转换成数组
Object[] toArray():把集合变成数组。
ArrayList扩容机制
1.判断是不是第一次添加元素，若为第一次，则设置初始化大小为默认的值10,否则使用传入的参数（ArrayList 构造函数中如果没有设置初始化的容量大小，在没有添加有元素的时候，其初始化容量是0，只有当添加第一个元素的时候，才会初始化容量才会设置成10.）
2.如果元素的个数，大于其容量，则把其容量扩展为原来容量的1.5倍
3.实际扩容，使用了Arrays.copyof(elementData, newCapacity)
特性
- ArrayList底层通过数组实现，读取速度非常快，随着元素的增加而动态扩容
- ArrayList 频繁扩容将会导致性能下降，因为每次扩容都会复制原来的数组到创建的新数组。
- ArrayList 插入时会移动数组元素，插入越靠前，移动的元素就越多，效率越差。
- 有序集合，插入的元素可以为null
- 线程不安全
- ArrayList底层通过数组实现，随着元素的增加而动态扩容。而LinkedList底层通过链表来实现，随着元素的增加不断向链表的后端增加节点。
源码参考：https://mp.weixin.qq.com/s/er7Dqzu6o5l3RpEsml3DVQ
https://www.jianshu.com/p/63b01b6379fb
源码需注意一个点：transient修饰符是什么含义？
当我们序列化对象时，如果对象中某个属性不进行序列化操作，那么在该属性前添加transient修饰符即可实现；例如：
private transient Object[] elementData;
那么，为什么ArrayList不想对elementData属性进行序列化呢？ elementData可是集合中保存元素的数组啊，如果不序列化elementData属性，那么在反序列化时候，岂不是丢失了原先的元素？ArrayList在添加元素时，可能会对elementData数组进行扩容操作，而扩容后的数组可能并没有全部保存元素。
例如：我们创建了new Object[10]数组对象，但是我们只向其中添加了1个元素，而剩余的9个位置并没有添加元素。当我们进行序列化时，并不会只序列化其中一个元素，而是将整个数组进行序列化操作，那些没有被元素填充的位置也进行了序列化操作，间接的浪费了磁盘的空间，以及程序的性能。所以，ArrayList才会在elementData属性前加上transient修饰符。
二、LinkedList定义
LinkedList是一个双向链表，每一个节点都拥有指向前后节点的引用。相比于ArrayList来说，LinkedList的随机访问效率更低。LinkedList的类的结构如下图所示：
它继承AbstractSequentialList，实现了List, Deque, Cloneable, Serializable接口。
(1) LinkedList实现List，得到了List集合框架基础功能；
(2) LinkedList实现Deque，Deque是一个双向队列，也就是既可以先入先出，又可以先入后出，说简单些就是既可以在头部添加元素，也可以在尾部添加元素；
(3) LinkedList实现Cloneable，得到了clone()方法，可以实现克隆功能；
(4) LinkedList实现Serializable，表示可以被序列化，通过序列化去传输，典型的应用就是hessian协议。
假如LinkedList中的元素为[“A”,“B”,“C”],其内部的结构如下图所示
List实现类的使用场景
- ArrayList，底层采用数组实现，如果需要遍历集合元素，应该使用随机访问的方式，对于LinkedList集合应该采用迭代器的方式
- 如果需要经常的插入。删除操作可以考虑使用LinkedList集合
- 如果有多个线程需要同时访问List集合中的元素，开发者可以考虑使用Collections将集合包装成线程安全的集合(Collections.synchronizedList(new
LinkedList<>()))。
总结：
1）LinkedList是一个功能很强大的类，可以被当作List集合，双端队列和栈来使用。
2）LinkedList使用链表保存集合中的元素，因此随机访问的性能较差，但是插入删除时性能高
3）LinkedList基于链表实现的，因此不存在容量不足的问题，所以没有扩容的方法
4）注意源码中的Node node(int index)方法。该方法返回双向链表中指定位置处的节点，而链表中是没有下标索引的，要指定位置出的元素，就要遍历该链表，从源码的实现中，我们看到这里有一个加速动作。源码中先将index与长度size的一半比较，如果index<size/2，就只从位置0往后遍历到位置index处，而如果index>size/2，就只从位置size往前遍历到位置index处。这样可以减少一部分不必要的遍历，从而提高一定的效率（实际上效率还是很低）。
源码解析：https://www.jianshu.com/p/732b5294a985