正文
在 Java 集合框架中，List 是一个非常重要的接口，广泛用于存储有序的元素集合。本文将带你深入了解 List 接口的基本用法、常见实现类及其扩展，同时通过实际代码示例帮助你快速掌握这些知识。
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1. 什么是 List？
List 是 Java 集合框架中的一个接口，它继承了 Collection 接口，用于存储一组有序的元素。与普通数组相比，List 提供了动态调整大小和丰富操作方法的功能。
特点：
元素有序，可通过索引访问。
允许存储重复的元素。
可以存储 null 值。
常用实现类：
2. List 的基本操作
以下是 List 接口的一些常用方法：
| 方法 | 描述 |
|---|
add(E e) | 在列表末尾添加元素 |
add(int index, E e) | 在指定位置插入元素 |
get(int index) | 根据索引获取元素 |
set(int index, E e) | 修改指定索引的元素 |
remove(int index) | 移除指定索引的元素 |
size() | 返回列表中元素的数量 |
contains(Object o) | 判断列表是否包含指定元素 |
indexOf(Object o) | 返回元素的首次出现索引 |
isEmpty() | 判断列表是否为空 |
代码示例：
import java.util.*;public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
// 添加元素
list.add("Java");
list.add("Python");
list.add("C++");
// 插入元素
list.add(1, "JavaScript");
// 获取元素
System.out.println("元素：" + list.get(1));
// 修改元素
list.set(2, "C#");
// 删除元素
list.remove(3);
// 遍历列表
for (String item : list) {
System.out.println(item);
}
}}
3. 常用的 List 实现类
3.1 ArrayList
ArrayList 是基于动态数组实现的列表，适合频繁查询的场景。
特点：
随机访问效率高。
插入或删除时可能需要移动大量元素。
非线程安全。
代码示例：
import java.util.ArrayList;public class ArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> numbers = new ArrayList<>();
numbers.add(1);
numbers.add(2);
numbers.add(3);
System.out.println("ArrayList: " + numbers);
}}3.2 LinkedList
LinkedList 是基于双向链表实现的列表，适合频繁插入和删除的场景。
特点：
代码示例：
import java.util.LinkedList;public class LinkedListExample {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> queue = new LinkedList<>();
queue.add("Alice");
queue.add("Bob");
queue.add("Charlie");
System.out.println("LinkedList: " + queue);
// 模拟队列操作
System.out.println("Poll: " + queue.poll()); // 移除并返回队首元素
}}3.3 Vector
Vector 是线程安全的动态数组，适合多线程场景。
特点：
每个方法都使用了同步机制。
性能比 ArrayList 较低，但线程安全。
代码示例：
import java.util.Vector;public class VectorExample {
public static void main(String[] args) {
Vector<String> vector = new Vector<>();
vector.add("Apple");
vector.add("Banana");
vector.add("Cherry");
System.out.println("Vector: " + vector);
}}3.4 CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteArrayList 是线程安全的 ArrayList 实现，适合多线程且读多写少的场景。
特点：
每次修改时都会复制底层数组。
读操作不需要锁，性能高。
写操作的性能较低。
代码示例：
import java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList;public class CopyOnWriteArrayListExample {
public static void main(String[] args) {
CopyOnWriteArrayList<String> list = new CopyOnWriteArrayList<>();
list.add("Thread-safe");
list.add("Example");
System.out.println("CopyOnWriteArrayList: " + list);
}}
4. List 的扩展用法
4.1 排序操作
Collections.sort 方法可以对列表进行排序：
代码示例：
import java.util.*;public class SortExample {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> numbers = Arrays.asList(5, 3, 8, 1);
Collections.sort(numbers);
System.out.println("排序后: " + numbers);
}}4.2 遍历方式
for-each 循环：
for (String item : list) {
System.out.println(item);}Iterator：
Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {
System.out.println(iterator.next());}Stream API：
list.stream().forEach(System.out::println);
4.3 Stream 和 Lambda 表达式
利用 Stream 可以方便地对列表进行操作：
代码示例：
import java.util.*;public class StreamExample {
public static void main(String[] args) {
List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
names.stream()
.filter(name -> name.startsWith("A"))
.forEach(System.out::println);
}}
5. 面试中关于 List 的高频问题
ArrayList 和 LinkedList 的区别：
Vector 和 ArrayList 的区别：
线程安全的 List 实现有哪些？
Vector
CopyOnWriteArrayList
如何避免 ConcurrentModificationException？
6. 总结
List 是 Java 集合框架中非常重要的一部分，其各种实现类在不同的场景下各有优势。掌握 List 的基本用法和实现类的特性，不仅有助于日常开发，还能应对 Java 面试中的高频考察。
希望本文对你理解 List 及其常用扩展有所帮助！
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