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哈喽，各位小伙伴们，你们好呀，我是喵手。
今天我要给大家分享一些自己日常学习到的一些知识点，并以文字的形式跟大家一起交流，互相学习，一个人虽可以走的更快，但一群人可以走的更远。
我是一名后端开发爱好者，工作日常接触到最多的就是Java语言啦，所以我都尽量抽业余时间把自己所学到所会的，通过文章的形式进行输出，希望以这种方式帮助到更多的初学者或者想入门的小伙伴们，同时也能对自己的技术进行沉淀，加以复盘，查缺补漏。
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如下是Java集合体系架构图，近期几期内容都是围绕该体系进行知识讲解，以便于同学们学习Java集合篇知识能够系统化而不零散。
在这里插入图片描述前言
Java是一款面向对象的编程语言，也被称为“平台无关性”的语言。Java中的集合类是一种非常重要的数据结构，其中List接口类是最常用的一种。本篇文章将深入探讨Java中的List接口类，以帮助开发人员更好的理解和应用于实际开发中。
摘要
本文将介绍Java中的List接口类，包括其定义、特点、应用场景、优缺点分析等内容。同时，还会通过源代码解析和测试用例，帮助读者更深入地了解List接口类的实现和使用方法。
List接口类
简介
List是Java中的一个接口类，它扩展了Collection接口，并且可以按照索引位置存储和访问元素。List中的元素是按照插入顺序保存的，并且允许有重复元素存在。与数组不同的是，List的容量可以动态增长。
List接口提供了一系列方法来对列表中的元素进行操作，包括添加、删除、获取、修改等。常用的List实现类有ArrayList和LinkedList，它们在实现方式和性能方面具有不同的特点。
源代码解析
List接口类定义
代码语言：java复制public interface List<E> extends Collection<E> {
int size();
boolean isEmpty();
boolean contains(Object o);
Iterator<E> iterator();
Object[] toArray();
<T> T[] toArray(T[] a);
boolean add(E e);
boolean remove(Object o);
boolean containsAll(Collection<?> c);
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);
boolean removeAll(Collection<?> c);
boolean retainAll(Collection<?> c);
void clear();
boolean equals(Object o);
int hashCode();
E get(int index);
E set(int index, E element);
void add(int index, E element);
E remove(int index);
int indexOf(Object o);
int lastIndexOf(Object o);
ListIterator<E> listIterator();
ListIterator<E> listIterator(int index);
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
} 上述代码为List接口类的定义，其中定义了大量的方法用于对列表中的元素进行操作。List接口类继承自Collection接口，并且扩展了一些额外的方法，如get()、set()、add()等。
源码部分截图如下：
在这里插入图片描述ArrayList实现类
ArrayList是List接口的一个实现类，它是基于数组实现的。在创建ArrayList对象时，需要指定初始容量，如果不指定，则默认为10。当向ArrayList中添加元素时，如果当前容量不够，则会自动进行扩容。
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 8683452581122892189L;
// Default initial capacity.
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
// Shared empty array instance used for empty instances.
private static final Object[] EMPTY_ELEMENTDATA = {};
// The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
transient Object[] elementData;
// The size of the ArrayList (the number of elements it contains).
private int size;
// ...
} 上述代码为ArrayList的部分实现，可以看到，ArrayList内部是通过一个Object数组来存储元素的，其中elementData表示存储元素的数组，size表示当前列表中元素的数量。
源码部分截图如下：
在这里插入图片描述LinkedList实现类
LinkedList是List接口的另一个实现类，它是基于链表实现的。LinkedList内部维护了head和tail两个指针，分别指向链表头和尾。
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
// ...
private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
} 上述代码为LinkedList的部分实现，可以看到，LinkedList内部是通过一个Node类来表示链表节点，其中prev表示前一个节点，next表示后一个节点。
源码部分截图如下：
在这里插入图片描述应用场景案例
List接口类在实际开发中有广泛的应用场景，下面列举几个常见的应用案例：
数据存储
List接口类是一个常见的数据结构，可以用于存储各种类型的数据，如整数、字符串、对象等。在实际开发中，我们经常需要将一些数据进行分组、排序或者过滤，这时List就成为了一个非常方便的数据结构。
集合运算
List接口类支持一系列的集合运算，如交集、并集、差集等。这些运算可以帮助程序员快速地处理一些复杂的逻辑，如合并两个列表、查找两个列表中共有的元素等。
缓存实现
List接口类可以作为缓存的数据结构，用于存储一些常用的数据。在程序中访问这些数据时，可以先从List中查找，如果没有命中，则再从数据库或者其他缓存中取出数据。这样可以提高程序的访问速度和效率。
优缺点分析
List接口类作为一个常见的数据结构，具有以下优点和缺点：
优点
- 支持按照索引位置存储和访问元素。
- 允许有重复元素存在。
- 内部实现可以选择数组或者链表，具有灵活性。
- 支持一系列的集合运算，方便程序员进行数据处理和操作。
缺点
- 添加和删除元素时，可能需要执行多次内存分配和拷贝操作，性能较差。
- 基于数组实现的List，在进行扩容时需要重新分配内存和拷贝数组，比较耗时。
类代码方法介绍
List接口类提供了一系列的方法用于对列表中的元素进行操作，下面列举一些常用的方法：
add(E e)
代码语言：java复制boolean add(E e);该方法用于向列表末尾添加一个元素。
remove(Object o)
代码语言：java复制boolean remove(Object o);该方法用于从列表中删除一个元素。
get(int index)
代码语言：java复制E get(int index);该方法用于获取列表中指定索引位置的元素。
set(int index, E element)
代码语言：java复制E set(int index, E element);该方法用于替换列表中指定索引位置的元素。
size()
代码语言：java复制int size();该方法用于返回列表中元素的数量。
测试用例
下面给出一个简单的测试用例，以测试List接口类的基本功能：
测试代码
代码如下：
代码语言：java复制package com.example.javase.collection;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @Author ms
* @Date 2023-10-24 18:47
*/
public class ListTest {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
System.out.println(list);
list.remove("B");
System.out.println(list);
System.out.println(list.get(1));
list.set(0, "D");
System.out.println(list);
System.out.println(list.size());
}
}上述测试用例使用了ArrayList实现类，演示了一些基本操作，如添加元素、删除元素、获取元素、替换元素和获取列表长度等。
测试结果
根据如上测试用例，如下测试用例结果请参考：
在这里插入图片描述测试代码分析
在如上测试用例中，首先创建了一个ArrayList对象list，并向其中添加了三个元素"A"、"B"、"C"。接着，通过list.remove("B")方法，从列表中删除了元素"B"。
然后，通过list.get(1)方法，获取了列表中索引为1的元素，即"C"。接着，通过list.set(0, "D")方法，将列表中索引为0的元素"A"替换为"D"。
最后，通过list.size()方法，获取了列表的长度，即2。
全文小结
本文介绍了Java中的List接口类，包括其定义、特点、应用场景、优缺点分析等内容。同时，还通过源代码解析和测试用例，帮助读者更深入地了解List接口类的实现和使用方法。
总结
本文介绍了Java中的List接口类，包括其定义、特点、应用场景、优缺点分析等内容。同时，通过源代码解析和测试用例，帮助读者更深入地了解List接口类的实现和使用方法。List作为一种常见的数据结构，在实际开发中应用广泛，可以用于数据存储、集合运算、缓存实现等场景。尽管List具有许多优点，如支持按照索引存储和访问元素、允许有重复元素存在等，但也存在一些缺点，如添加和删除元素时性能较差、基于数组实现的List在进行扩容时需要重新分配内存和拷贝数组等。此外，本文还列举了一些List接口类的常用方法，如add、remove、get、set等，以及针对ArrayList实现类的测试用例，帮助读者更好地掌握List接口类的使用方法。
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文末
好啦，以上就是我这期的全部内容，如果有任何疑问，欢迎下方留言哦，咱们下期见。
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