你還在使用錯誤的List集合嗎？快來看看這篇文章吧！

List是Java中最常用的集合之一，它可以存儲一組有序的元素，并提供了豐富的操作方法。本篇部落格将深入講解Java中所有List集合的實作、特點和使用方法，以及使用示例代碼示範各個實作之間的差别和各自的特點。

一、ArrayList

ArrayList是Java中最常用的List實作類之一，它基于數組實作，可以動态擴充容量。由于其内部基于數組，是以可以快速通路和修改元素，但插入和删除元素可能會涉及到數組的移動操作。同時，由于是基于數組實作，是以對于大量删除或插入元素的情況下，建議考慮使用LinkedList等其他實作方式。

1. ArrayList的特點

• ArrayList是基于數組實作的，可以快速通路和修改元素；
• ArrayList可以動态擴充容量，但插入和删除元素可能會涉及到數組的移動操作；
• ArrayList不是線程安全的，需要在多線程環境下進行同步。

2. ArrayList的使用方法

以下是ArrayList的常見使用方法：

// 建立一個空的ArrayList
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

// 添加元素
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");

// 擷取元素
String fruit1 = list.get(0);
String fruit2 = list.get(1);
String fruit3 = list.get(2);

// 修改元素
list.set(1, "grape");

// 删除元素
list.remove(2);

// 周遊元素
for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}
           

在這個例子中，我們首先建立了一個空的ArrayList對象，然後通過 add() 方法添加了三個字元串類型的元素。通過 get() 方法擷取指定位置的元素，通過 set() 方法修改指定位置的元素，通過 remove() 方法删除指定位置的元素。最後，通過 foreach 循環周遊集合中的所有元素，并輸出它們的值。

二、LinkedList

LinkedList是Java中另一個常見的List實作類，它基于連結清單實作，可以快速插入和删除元素。由于其内部基于連結清單，是以在通路和修改元素時可能會比ArrayList慢一些，但插入和删除元素則具有更好的性能。同時，由于是基于連結清單實作，是以不需要像ArrayList一樣進行數組移動操作，是以對于大量删除或插入元素的情況下，LinkedList是更好的選擇。

1. LinkedList的特點

• LinkedList是基于連結清單實作的，可以快速插入和删除元素；
• LinkedList在通路和修改元素時可能會比ArrayList慢一些；
• LinkedList不是線程安全的，需要在多線程環境下進行同步。

2. LinkedList的使用方法

以下是LinkedList的常見使用方法：

// 建立一個空的LinkedList
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();

// 添加元素
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");

// 擷取元素
String fruit1 = list.get(0);
String fruit2 = list.get(1);
String fruit3 = list.get(2);

// 修改元素
list.set(1, "grape");

// 删除元素
list.remove(2);

// 周遊元素
for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}
           

在這個例子中，我們首先建立了一個空的LinkedList對象，然後通過 add() 方法添加了三個字元串類型的元素。通過 get() 方法擷取指定位置的元素，通過 set() 方法修改指定位置的元素，通過 remove() 方法删除指定位置的元素。最後，通過 foreach 循環周遊集合中的所有元素，并輸出它們的值。

三、Vector

Vector是Java中最早的List實作類之一，使用方法與ArrayList類似。但由于Vector是線程安全的，是以在多線程環境下使用較為安全。不過，在單線程環境下，建議使用ArrayList，因為它比Vector更快。

1. Vector的特點

• Vector是基于數組實作的，可以快速通路和修改元素；
• Vector可以動态擴充容量，但插入和删除元素可能會涉及到數組的移動操作；
• Vector是線程安全的，可以在多線程環境下使用。

2. Vector的使用方法

以下是Vector的常見使用方法：

// 建立一個空的Vector
Vector<String> vector = new Vector<>();

// 添加元素
vector.add("apple");
vector.add("banana");
vector.add("orange");

// 擷取元素
String fruit1 = vector.get(0);
String fruit2 = vector.get(1);
String fruit3 = vector.get(2);

// 修改元素
vector.set(1, "grape");

// 删除元素
vector.remove(2);

// 周遊元素
for (String fruit : vector) {
    System.out.println(fruit);
}
           

在這個例子中，我們首先建立了一個空的Vector對象，然後通過 add() 方法添加了三個字元串類型的元素。通過 get() 方法擷取指定位置的元素，通過 set() 方法修改指定位置的元素，通過 remove() 方法删除指定位置的元素。最後，通過 foreach 循環周遊集合中的所有元素，并輸出它們的值。

四、CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList是Java中的一種特殊List實作類，它通過複制一個新的數組來實作線程安全性。在寫操作時，它會先将原數組複制一份，在新的數組中進行修改，然後再将新的數組替換到原來的位置上。在讀操作時，則直接通路原數組即可。由于寫操作需要複制整個數組，是以它的性能比較低，适合使用在讀多寫少的場景中。

1. CopyOnWriteArrayList的特點

• CopyOnWriteArrayList是基于數組實作的，可以快速通路和修改元素；
• CopyOnWriteArrayList通過複制一個新的數組來實作線程安全性；
• CopyOnWriteArrayList适合使用在讀多寫少的場景中。

2. CopyOnWriteArrayList的使用方法

以下是CopyOnWriteArrayList的常見使用方法：

// 建立一個空的CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();

// 添加元素
list.add("apple");
list.add("banana");
list.add("orange");

// 擷取元素
String fruit1 = list.get(0);
String fruit2 = list.get(1);
String fruit3 = list.get(2);

// 修改元素
list.set(1, "grape");

// 删除元素
list.remove(2);

// 周遊元素
for (String fruit : list) {
    System.out.println(fruit);
}
           

在這個例子中，我們首先建立了一個空的CopyOnWriteArrayList對象，然後通過 add() 方法添加了三個字元串類型的元素。通過 get() 方法擷取指定位置的元素，通過 set() 方法修改指定位置的元素，通過 remove() 方法删除指定位置的元素。最後，通過 foreach 循環周遊集合中的所有元素，并輸出它們的值。

五、總結

本篇部落格深入講解了Java中所有List集合的實作、特點和使用方法，并使用示例代碼示範各個實作之間的差别和各自的特點。對于開發者來說，了解各個List實作的優缺點，選擇适合自己業務場景的集合是非常重要的。

同時，在實際開發中，也需要考慮資料通路的線程安全性和效率問題，是以需要根據具體情況選擇合适的List實作。總之，掌握List集合的知識是Java開發者必備的技能。

六、留給讀者的問題

1. 除了ArrayList、LinkedList、Vector和CopyOnWriteArrayList，還有哪些List集合的實作？
2. 什麼樣的場景适合使用ArrayList？什麼樣的場景适合使用LinkedList？