Java集合框架（三）—— List、ArrayList、Vector、Stack

• List接口

　　List集合表明一個有序集合，集合中每個元素都有其對應的順序索引。List集合允許使用重複元素，能夠經過索引來訪問指定位置的集合對象。

• ArrayList和Vector實現類

　　ArrayList和Vector作爲List的類的兩個典型實現，徹底支持list集合的所有功能。

　　ArrayList和Vector類都是基於數組實現的List類，因此ArrayList和Vector類封裝了一個動態再分配的Object[]數組。每一個ArrayList或Vector對象有一個capacity屬性，這個capacity表示它們所封裝的Object[]數組的長度。當向ArrayList或Vector中添加元素時，它們的capacity會自動增長。

　　對於一般編程場景，程序員無須關心ArrayList或Vector的capacity屬性。但若是向ArrayList集合或Vector集合中添加大量元素時，可以使用ensureCapacity方法一次性地增長capacity。這能夠減小增長重分配的次數，從而提升性能。

　　若是開始就知道ArrayList或Vector須要保存多少個元素，則能夠在建立該它們時就指定它們的capacity大小。若是建立空的ArrayList和Vector時不指定capacity屬性，該屬性默認爲10。

　　除此以外，ArrayList和Vector還提供了以下兩個方法來操做capacity屬性：

　　　　void ensureCapacity(int minCapacity);  將ArrayList或Vector集合的capacity增長minCapacity。

　　　　void trimToSize();   調整ArrayList或Vector集合的capacity爲列表當前大小。程序可調用該方法來減小ArrayList或Vector集合對象存儲空間。

　　ArrayList和Vector在用法上幾乎徹底相同，但因爲Vector是一個古老的集合(從JDK1.0就有了)，最開始的時候，Java沒有提供系統的集合框架，因此Vector裏面提供一些方法名很長的方法：例如addElement(Object obj);實際上這個方法與add(Object obj)沒有任何區別。從JDK1.2以後，Java提供了系統的集合框架，就將Vector改成實現List接口，作爲List的實現之一，從而致使Vector裏面有一些功能重複的方法。

　　除此以外，ArrayList和Vector的顯著區別是；ArrayList是線程不安全的，當多條線程訪問同一個ArrayList集合時，若是有超過一條線程修改了ArrayList集合，則程序必須受到保證該集合的同步性。但Vector是線程安全的，無須程序保證該集合的同步性。由於Vector是線程安全的，因此Vector的性能要比ArrayList的效率要低。實際上即便須要保證list集合線程安全，一樣不推薦使用Vector實現類，而是使用Collections工具類，它能夠將一個ArrayList變的線程安全。

　　Vector還提供了一個Stack子類，它用於模擬了「棧」這種數據結構，「棧」一般是指「後進先出」的容器。最後「push」進棧的元素，將最早被「pop」出棧。與Java中其餘集合同樣，進棧出棧的都是Object。

　　　　Object peek();   //返回「棧」的第一個元素，但並不將該元素「pop」出棧。

　　　　Object pop();    //返回「棧」的第一個元素，並將該元素「pop」出棧。

　　　　void push(Object obj);    //將一個元素「push」進棧，最後一個進「棧」的元素老是位於「棧」頂。

public class Test {
    public static void main(String[] args){
        Stack<Integer> s = new Stack<Integer>();
        s.push(6);
        s.push(5);
        s.push(4);
        //輸出:[6, 5, 4]
        System.out.println(s);
        //訪問第一個元素，但並不將其pop出棧，輸出:4
        System.out.println(s.peek());
        //pop出第一個元素，輸出：4
        System.out.println(s.pop());
        //輸出: [6, 5]
        System.out.println(s);
    }
}

• 固定長度的List

　　咱們知道有一個操做數組的工具類：Arrays，該工具類裏提供了asList(Object...  a)方法，該方法能夠把一個數組或指定個數的對象轉換成一個List集合，這個List集合既不是ArrayList實現類的實例，也不是Vector實現類的實例，而是Arrays的內部類ArrayList的實例。

　　Arrays.ArrayList是一個固定長度的List集合，程序只能遍歷訪問該集合裏的元素，不可增長、刪除該集合裏的元素。以下：

 public class Test {
    public static void main(String[] args){
        String str[] = {"北京", "上海", "深圳"};
        List<String> list = Arrays.asList(str);
        for(String s : list){
            System.out.println(s);
        }
        //如下兩句都將引發錯誤java.lang.UnsupportedOperationException
        list.add("南京");
        list.remove(0);
    }
}

 　　上面最後兩行代碼對於普通List集合徹底正常，但若是試圖經過這兩個方法來增長、刪除Arrays.ArrayList集合裏的元素，將會引起異常。因此上面代碼在編譯時徹底正常，但在運行時拋出java.lang.UnsupportedOperationException異常。