ArrayList、LinkedList、Collections.singletonList、Arrays.asList与ImmutableList.of

Java集合类型有三种：set(集)、list(列表)和map(映射)，而List集合是很常用的一种集合类型，

List

我们的常用用法：

List<Object> arrays = new ArrayList<>();

首先要清楚List是个接口，是Collection接口的子接口，拥有Collection所有方法外，还有一些对索引操作的方法。List集合是一个元素有序（每个元素都有对应的顺序索引，第一个元素索引为0）、且可重复的集合。

具体概念就不延申了。

ArrayList

ArrayList是个什么东西？

ArrayList是list的实现类，看下其构造函数：

transient Object[] elementData; // non-private to simplify nested class accesspublic ArrayList() {this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;}

可以看到：ArrayList的最底层实现其实就是一个数组，而在Java中数组的长度是固定的，但是我们实际使用ArrayList的时候不难发现，无论你怎么往这个集合中添加元素，他都不会显示越界，这是为什么呢？可以查看下add方法：

public boolean add(E e) {ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!elementData[size++] = e;return true;}

具体可以看下ensureCapacityInternal方法里面，最终可以跟踪到grow()方法，具体逻辑不展开了，总归就是ArrayList这个数组可以扩容，ArrayList相当于动态数组。

• 它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess（随机访问）, Cloneable（克隆）, java.io.Serializable（可序列化）这些接口。
• 继承了AbstractList，实现了List。它是一个数组队列，提供了相关的添加、删除、修改、遍历等功能。
• 实现了RandmoAccess接口，即提供了随机访问功能。RandmoAccess是java中用来被List实现，为List提供快速访问功能的。在ArrayList中，我们即可以通过元素的序号快速获取元素对象；这就是快速随机访问。
• 实现java.io.Serializable接口，这意味着ArrayList支持序列化，能通过序列化去传输。

ArrayList中的操作不是线程安全的！所以，建议在单线程中才使用ArrayList，而在多线程中可以选择Vector或者CopyOnWriteArrayList。

LinkedList

他又是个啥子东西？

与ArrayList一样都是list接口的实现类，继承自AbstractSequentialList，而AbstractSequentialList继承自AbstractList，所以跟ArrayList会有共性。
LinkedList 内部使用的双向链表来存储元素。

ArrayList与LinkedList的区别

• ArrayList 和 LinkedList 是 List 接口的两种不同实现，并且两者都不是线程安全的。
• ArrayList 内部使用的动态数组来存储元素，LinkedList 内部使用的双向链表来存储元素，这也是 ArrayList 和 LinkedList 最本质的区别。由于内部使用的存储方式不同，导致它们的各种方法具有不同的时间复杂度。
• ArrayList 和 LinkedList 在内存的使用上也有所不同。LinkedList 的每个元素都有更多开销，因为要存储上一个和下一个元素的地址。ArrayList 没有这样的开销。
• ArrayList 占用的内存在声明的时候就已经确定了（默认大小为 10），不管实际上是否添加了元素，因为复杂对象的数组会通过 null 来填充。LinkedList 在声明的时候不需要指定大小，元素增加或者删除时大小随之改变（双向链表决定的）。LinkedList 允许内存进行动态分配，这就意味着内存分配是由编译器在运行时完成的，我们无需在 LinkedList 声明的时候指定大小。。
• ArrayList 只能用作列表；LinkedList 可以用作列表或者队列，因为它还实现了 Deque 接口。
• 查询的时候，ArrayList 比 LinkedList 快。插入删除的时候LinkedList会更快些。因为数组的元素需要连续的内存位置来存储其值。这就是 ArrayList 进行删除或者插入元素的时候成本很高的真正原因，因为我们必须移动某些元素为新的元素留出空间，比如说：现在有一个数组，10、12、15、20、4、5、100，如果需要在 12 的位置上插入一个值为 99 的元素，就必须得把 12 以后的元素往后移动，为 99 这个元素腾出位置。LinkedList 不需要在连续的位置上存储元素，因为节点可以通过引用指定下一个节点或者前一个节点。也就是说，LinkedList 在插入和删除元素的时候代价很低，因为不需要移动其他元素，只需要更新前一个节点和后一个节点的引用地址即可。。

个人觉得，不知道用哪个，除非有队列使用需求，其它一律使用ArrayList即可。

快速构建list集合

最常见的就是new ArrayList了：

List<String> stringList = new ArrayList<>();
stringList.add("apple");
stringList.add("watermelon");
stringList.add("banana");

这种肯定没毛病，但是比较繁琐，接下来列举几种快速构建的方式：

Collections.singletonList

Collections是集合框架的工具类，里面包含一些对集合的排序，搜索以及序列化的操作，内部的方法都是静态的，没有构造方法，不能实例化，要调用内部方法直接用类名调用(Collections.sort)，并且Collections类服务于Collection框架。

List<String> abc = Collections.singletonList("abc");

可以看下singletonList方法：

可以看到：

• 调用Collections.singletonList(T o)方法其实是创建了一个SingletonList对象，SingletonList继承了抽象类AbstractList。
• SingletonList整个集合中只能有一个元素，从名字也能看出来，这个比较适合构建单元素的List集合。
• 可以看到element为final类型，所以这个唯一的元素一旦被初始化完成后就没法修改了。
• 不可以使用add方法，虽然包含add方法，但是执行的时候会报错：
  

Arrays.asList

Arrays位于java.util包下(Arrays是一个操作数组的工具类)，该类里的方法都是静态方法可以通过Arrays.方法名()直接调用，其实跟Collections差不多，都是工具类。

List<String> stringList = Arrays.asList("abc", "def");

可以看下asList方法：

可以看到：

• asList(T… a)方法其实是创建了一个 ArrayList 对象，ArrayList 继承了抽象类 AbstractList。
• 允许有多个元素存入数组中，但是一旦初始化后，数组的长度就不可以再进行任何的更改，但是数组中的元素可以修改。
• asList方法中不允许传入null。
• ArrayList 中存储数组是final类型，所以一旦初始化完成后不可更改长度，可以遍历修改元素但是不可以增加及删除，否则会报UnsupportedOperationException错误。

ImmutableList.of

Guava是来自Google的Java库合集，包含了很多新的集合类型（比如multinmap和mulitset），不可变集合，图库和并发、I/O、哈希、缓存、原始类型等类型的工具集。

List<String> immutableList = ImmutableList.of("english", "chinese");
ImmutableList<String> list = ImmutableList.of("english", "chinese");

接下来我们看下ImuutableList.of的源码：

• 我们看下checkElementsNotNull方法：
  
  可以看到其实就是判断元素是否为null，如果为null的话字节抛出空指针异常。所以说ImmutableList.of元素不能为null。
• 继续看下asImmutableList方法：
  
  可以看到根据元素长度执行了三个逻辑：

长度为0：

public static <E> ImmutableList<E> of() {return (ImmutableList<E>) EMPTY;
}

长度为1：


构造了一个SingletonImmutableList，继承于ImmutableList，单元素，final修饰不可变。

其它情况：

构造了一个RegularImmutableList，继承于ImmutableList，final修饰不可变，不可增删改。