List常见知识点

常见的List实现类

实现类	线程安全	效率	底层实现
Vector	安全	效率低	数组
ArrayList	不安全	查找效率高，插入删除效率低	数组
LinkedList	不安全	查找效率低，插入删除效率低	链表
CopyOnWriteArrayList	安全	性能优于Vector，读不加锁，写加锁	数组

ArrayList和Vector的区别

• ArrayList 是 List 的主要实现类，底层使用 Object[]存储，适合于频繁的查找工作，线程不安全，效率高。
• Vector 是 List 的古老实现类，底层使用 Object[] 存储，线程安全，效率低。

ArrayList和LinkedList区别

• 线程安全：都是线程不安全的。
• 底层数据结构：ArrayList 使用的是 Object 数组；LinkedList 使用的是双向链表
• 插入和删除：ArrayList 插入和删除慢，LinkedList插入和删除快。
• 随机访问：ArrayList 支持随机访问，LInkedList不支持
• 内存占用：LinkedList 占用空间多余 ArrayList

Vector和CopyOnWriteArrayList区别

• 都是线程安全的，底层实现都是数组。
• Vector 的每个方法都进行了加锁。
• CopyOnWriteArrayList 的读操作不加锁，性能优于 Vector。
• CopyOnWriteArrayList 的写操作：加锁、复制数组、添加元素到复制数组、指向新数组、解锁

写时复制技术

CopyOnWrite（COW），写时复制技术，当大家共同去访问一个资源时，如果有人想要去修改这个资源的时候，就需要复制一个副本，去修改这个副本，而对于其他人来说访问得资源还是原来的，不会发生变化。

ArrayList的并发异常

⌨ 运行以下代码

场景1: 使用 forEach 遍历时添加新元素

public class ArrayListForModifyTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        // 创建30个线程向list种添加元素
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
        }

        list.forEach(e -> {
            System.out.println(e);
            list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
        });
    }
}

场景2: 多线程添加元素

public class ArrayListJucTest {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        // 创建30个线程向list种添加元素
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            new Thread(() -> {
                list.add(UUID.randomUUID().toString().substring(0, 8));
                System.out.println(list);
            }, String.valueOf(i)).start();
        }
    }
}

🗑 出现异常：并发修改异常

java.util.ConcurrentModificationException

📣 导致原因

快速失败（fail-fast）

🏷 解决方案（针对于场景1）

1 使用 Vector（远古实现类，不推荐）

List<String> list = new Vector<>();

2 使用线程安全工具类

List<String> list = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

3 使用 CopyOnWriteArrayList （写时复制技术）

List<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

快速失败（fail-fast）

是 Java 集合的一种错误检测机制。在使用迭代器对集合进行遍历的时候，在多线程操作下，集合可能会触发 fail-fast 机制，导致抛出 ConcurrentModificationException 异常；在单线程下，如果在遍历过程中对集合对象的内容进行修改的话也会触发 fail-fast 机制。

因为当迭代器使用 hashNext() 或 next() 遍历下一个元素之前，都会检测 modCount 变量是否为 expectedModCount 值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。如果在集合遍历期间对其进行修改，就会改变 modCount 的值，进而导致 modCount != exceptedModCOunt，抛出异常。

阿里巴巴手册规定不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。要删除元素时使用 Iterator 的 remove 方法。如果并发操作，需要对 Iterator 对象加锁。