Vector

Q：ArrayList 和 Vector 的區別？

1. 都是基於動態陣列實現，支援隨機訪問，查詢快，增刪慢，因為要移動後續所有的元素，但 Vector 是執行緒安全的，ArrayList 不是執行緒安全的，效能更好；
2. 底層使用物件陣列儲存資料，當陣列滿時，會自動擴容，建立新的陣列，並拷貝原有陣列資料，擴容後 ArrayList 容量增加 50%，Vector 增加一倍。

LinkedList

Q：ArrayList 和 LinkedList 的區別？

1. 都不是執行緒安全的。
2. ArrayList 基於動態陣列實現，支援隨機訪問，查詢快；LinkedList 基於雙向連結串列實現，只能順序訪問，查詢慢。
3. ArrayList 快在定址，慢在要移動元素以及可能的擴容，所以越往後，不發生擴容時，效率越高；LinkedList 快在只需修改 Entry 的引用，慢在定址，所以越往前，效率越高；整體上，由於元素增刪的不確定性，以及可能的擴容，LinkedList 增刪快於 ArrayList。
4. LinkedList 因為要存放元素、直接前驅和後繼，所以會佔用更多記憶體。

擴容機制

使用 add() 時，內部先呼叫 ensureCapacityInternal() ，傳入 size + 1，來檢查底層陣列 elementData 是否需要擴容。

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1); 
    elementData[size++] = e;
    return true;
}
// JDK11 移除了 ensureCapacityInternal() 和 ensureExplicitCapacity() 方法

在這個方法中，先判斷陣列 elementData 是否為空，如果為空，那麼 minCapacity 取預設容量 10 和 size + 1 中更大的那個，

然後呼叫 ensureExplicitCapacity() 。

private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
    if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
        minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
    }
    ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}

它會先進行 modCount 自增，來記錄集合結構發生變化的次數，用於迭代的快速失敗；

然後判斷 minCapacity 是否大於陣列長度，如果是，就呼叫 grow()，進行擴容。

private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
    modCount++;
    if (minCapacity - elementData.length > 0)
        grow(minCapacity);
}

grow() 中，新容量為原來的 1.5 倍，如果還不夠，就使用它指定要擴容的大小 minCapacity，然後判斷 minCapacity 是否大於 MAX_ARRAY_SIZE，如果大於，新容量為 Integer.MAX_VALUE；最後呼叫 Arrays.copyOf() 拷貝原陣列資料，完成擴容。

private static final int MAX_ARRAY_SIZE = Integer.MAX_VALUE - 8;
private void grow(int minCapacity) {
    int oldCapacity = elementData.length;
    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
    if (newCapacity - minCapacity < 0)
        newCapacity = minCapacity;
    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0)
        throw new OutOfMemoryError();
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ? Integer.MAX_VALUE : MAX_ARRAY_SIZE;
}

ArrayList原始碼分析（擴容機制jdk8）