List 源码面试题总结

List 作为工作中最常见的集合类型，在面试过程中，也是经常会被问到各种各样的面试题，一般来说，只要你看过源码，心中对 List 的总体结构和细节有所了解的话，基本问题都不大。

1、面试题

1.1、说说你对 ArrayList 的理解？

很多面试官喜欢这种问法，主要是考察面试同学对 ArrayList 有没有总结经验，介于 ArrayList 内容很多，建议先回答总体架构，再从某个细节出发作为突破口，比如这样：
ArrayList 底层数据结构是个数组，其 API 都做了一层对数组底层访问的封装，比如说 add 方法的过程是……（这里可以引用我们在ArrayList 源码解析和设计中 add 的过程）。

一般面试官看你回答得井井有条，并且没啥漏洞的话，基本就不会深究了，这样面试的主动权就掌握在自己手里面了，如果你回答得支支吾吾，那么面试官可能就会开启自己面试的套路了。

1.2 、扩容类问题

1.2.1、ArrayList 无参数构造器构造，现在 add 一个值进去，此时数组中元素个数是多少，下一次扩容前最大可用大小是多少？

由于是无参构造函数，add一个值进去的时候会触发扩容操作，ArrayList第一次扩容时是有默认值的，默认值是10，所以在第一次 add 一个值进去时，数组的元素个数（size）是1，数组大小（capacity）就变成10了。

1.2.2、如果我连续往 list 里面新增值，增加到第 11 个的时候，数组的大小是多少？

此时我们希望数组的大小为 11，但实际上数组的最大容量只有 10，不够了就需要扩容，扩容的公式是：oldCapacity + (oldCapacity>> 1)，oldCapacity 表示数组现有大小，目前场景计算公式是：10 + 10 ／2 = 15，然后我们发现 15 已经够用了，所以数组的大小会被扩容到 15。

1.2.3、数组初始化，被加入一个值后，如果我使用 addAll 方法，一下子加入 15 个值，那么最终数组的大小是多少？

上面我们已经知道加入一个值后，数组的可用大小是10，现在需要一下子加入15个值，显然会触发扩容操作，扩容之后数组容量变成15，还是不够，这时候源码有一种策略，如果扩容后的值 < 我们的期望值，我们的期望值就等于本次扩容的大小。

// newCapacity 本次扩容的大小，minCapacity 我们期望的数组最小大小
// 如果扩容后的值 < 我们的期望值，我们的期望值就等于本次扩容的大小
if (newCapacity - minCapacity < 0)
    newCapacity = minCapacity;

所以最终数组扩容后的大小为 16。

1.3 、删除类问题

以下这段代码的执行完成后，List里面剩下的元素是什么？

List<String> list = new ArrayList<String>() {
    
    {
    
    
  add("2");
  add("3");
  add("3");
  add("3");
  add("4");
}};
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    
    
  if (list.get(i).equals("3")) {
    
    
    list.remove(i);
  }
}

答案是{2，3，4}，最后一个元素3会删除不掉的，因为利用remove（）方法，每次删除一个元素3，数组的元素都会减1，所以要删除最后一个3的时候，程序会退出for循环。

1.4、对比类问题

1.4.1、 ArrayList 和 LinkedList 应用场景有何不同？

ArrayList 更适合于快速的查找匹配，不适合频繁新增删除，像工作中经常会对元素进行匹配查询的场景比较合适，LinkedList 更适合于经常新增和删除，对查询反而很少的场景。

1.4.2、 ArrayList 和 LinkedList 两者有没有最大容量？

ArrayList 有最大容量的，为 Integer 的最大值，大于这个值 JVM 是不会为数组分配内存空间的，LinkedList 底层是双向链表，理论上可以无限大。但源码中，LinkedList 实际大小用的是 int 类型，这也说明了 LinkedList 不能超过 Integer 的最大值，不然会溢出。

1.4.3、ArrayList 和 LinedList 是线程安全的么，为什么？

首先，两者都不是线程安全的。两者作为非共享变量时，比如说仅仅是在方法里面的局部变量时，是没有线程安全问题的，只有当两者是共享变量时，才会有线程安全问题。主要的问题点在于多线程环境下，所有线程任何时刻都可对数组和链表进行操作，这会导致值被覆盖，甚至混乱的情况。

2、总结

List 在工作中经常遇到，熟读源码不仅仅是为了应对面试，也为了在工作中使用起来得心应手，如果想更深入了解 List，可以看一遍 ArrayList 源码之后，自己重新实现一个 List。这样的话，就会对 List 底层的数据结构和操作细节理解更深。