浅入浅出Java集合之List

笔者思维导图，阐述顺序以此为基准，详细其原理和结构。

一、数据结构之数组

数组，即数据对象，属于线性结构（数据元素间存在一对一的关系），是有序的数据元素系列，元素类型（基本数据类型、引用数据类型）和长度固定。数组中元素的有序，是指元素存储在一个连续性的内存块，由于内存的连续，因此具有通过索引快速访问元素的特性。在数组长度范围内添加或删除数据元素时，其时间复杂度取决于添加的位置，时间复杂度越高，效率越低，可忽略空间复杂度。

二、数据结构之链表

链表，属于线性结构（数据元素间存在一对一的关系），元素类型固定和长度不固定(动态增减)，逻辑上的有序，是物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，通过链表中的指针链接次序实现。同时，它是由一系列结点（数据元素）组成，每个结点根据其指针寻址下一个结点，结点可以在运行时动态生成。由于链表的指针寻址和结点动态生成，因此增加和删除数据元素时，不会造成结点间的移动，空间复杂度和时间复杂度优，但是在查询元素时，需要通过按照结点间指针的顺序依次访问，其时间复杂度取决于该元素与链头的距离。

三、线程知识之开启线程

1.实体类方式：线程【new Thread(){public void run(){}}】，也可使用其它类（TempThread）继承Thread类【new Thread(new TempThread())】，调用start方法

public class ThreadDemo{
   public static void main(String[] args){
      Thread thread=new Thread(){
           @Override
           public void run(){
          System.out.print("Thread方式一");
        }
   };
    thread.start();
 }
}

2.接口类方式：线程【new Thread(){new Runable(){public void run(){}}】,也可使用其它类（TempThread）实现Runable接口【new Thread(new TempThread())】,调用start方法。

public class ThreaDemo{
 public static void main(String[] args){
    Thread thread=new Thread(new Runable(){
    @Override
    public void run(){
      System.out.print("Thread方式二");
     }
   });
   thread.start();
  }
}

3.接口类返回值方式：线程【new Thread(new FutureTask<String>(new Callable<String>(){public String call()throws Exception{}}))】,调用start方法。

public class ThreadDemo{
    public static void main(String[] args){
     FutureTask<String> ft = new FutureTask<String>(new Callable<String>(){
      @Override
      public String call(){
        return "Thread方式三";
      }
    });
   Thread thread = new Thread(ft);
   thread.start(); 
  }
}

四、线程知识之线程安全

线程安全是多线程编程时的计算机程序代码中的一个概念。在共享数据或内存中多条并行执行的程序，在同步机制下保证各个线程的正常且正确的执行，不会出现数据污染等意外情况。线程安全的三个核心概念：

1.原子性

银行经典例子：A和B同时向C转账10万元，A向C转账时，读取了C的余额为20万，计算得出30万，还未及将30万写回C的账户，此时B的转账请求过来，读取C的余额为20万，将其加10万并写回，然后A的转账操作继续——将30万写回C的账户，情况下的结果为C的余额最终是30万，而非40万。

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2.可见性

当多个线程并发访问共享数据时，一个线程对共享数据区进行修改操作，其他线程能够立即看到，Java提供了volatile关键字来保证线程间的可见性。

3.顺序性

在多线程环境下，程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行，Java提供了sychronized和锁用来保证目标代码段执行的顺序性。

多线程共享数据代码案例：

public class ThreadDemo{
  public static void main(String[] args){
     User user =new User();//堆内存
     Thread thread1=new Thread(){
       @Override
       public void run(){
        user.setName("程序员")；
    }
   };
     Thread thread2=new Thread(){
       @Override
       public void run(){
        user.setName("程序猿")；
    }
   };
   thread1.start();
   thread2.start();
  }
}

五、List集合特性

List集合，典型的线性结构，数据元素按照索引位置排序，不计重复，可根据数据元素在集合中的索引位置检索对象（此特点通过查看List API文档中特有方法，可知晓）。

六、List集合特有方法

List集合除了具有Collection的方法外，还具有自己的特有方法，有一个共性特点就是都可以操作角标。

void add ( int index , E element) : 在集合指定位置插入指定元素
void add ( int index , Collection collection ) : 将指定collection中所有元素添加到集合中指定位置
Object remove ( int index ) : 移除集合中指定位置的元素
Object set ( int index , E element ) : 修改指定位置的元素，并返回以前指定位置的元素
Object get ( int index ) : 获取指定位置的元素
int indexOf ( Object obj ) : 返回集合中第一次出现指定元素的索引，如果不包含此元素返回-1
int lastIndexOf ( Object obj ) : 返回集合中最后出现指定元素的索引，如果不包含此元素返回-1
List subList ( int fromIndex , int toIndex ) : 返回集合中指定索引区间的子集合

七、集合迭代之传统for循环（案例：根据指定元素，移除集合内相同元素）

String[] temp={"temp","temp1","temp","temp2"};
List<String> temps=Arrays.asList(temp);
for(int i=0;i<=temps.size();i++){
   if("temp".equals(temps.get(i))){
      temps.remove(i);
      --i;//移除元素后，集合长度变化
   }
}

八、集合迭代之Iterator（案例：根据指定元素，移除集合内相同元素）

String[] temp={"temp","temp1","temp","temp2"};
List<String> temps=Arrays.asList(temp);
Iterator<String> iterator=temps.iterator();
while(iterator.hasNext()){
  String data=iterator.next();
  if("temp".equals(data)){
      iterator.remove();
  }
}

九、集合迭代之foreach

foreach能工作是因为集合类都实现Iterable接口，其通过Iterable接口在序列中移动，只支持顺序查询集合序列，无操作集合相关的方法。

String[] temp={"temp","temp1","temp","temp2"};
for(String data : temp){
   //迭代数组
   if("temp".equals(data)){
       data="tempMsg";
  }
}