Java List接口的內容有哪些及如何使用

今天小編給大家分享一下Java List接口的內容有哪些及如何使用的相關知識點，內容詳細，邏輯清晰，相信大部分人都還太了解這方面的知識，所以分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲，下面我們一起來了解一下吧。

前言

List接口是Collection接口的三大接口之一，其中的數據可以通過位置檢索，用戶可以在指定位置插入數據。List的數據可以為空，可以重復。

一、List特有的方法

我們這里就只關注和Collection不同的方法，主要有以下這些：

//在指定位置，將指定的集合插入到當前的集合中
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);

//這是一個默認實現的方法，會通過Iterator的方式對每個元素進行指定的操作
default void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
    Objects.requireNonNull(operator);
    final ListIterator<E> li = this.listIterator();
    while (li.hasNext()) {
        li.set(operator.apply(li.next()));
    }
}

//排序，依據指定的規則對當前集合進行排序，可以看到，排序是通過Arrays這個工具類完成的。
default void sort(Comparator<? super E> c) {
    Object[] a = this.toArray();
    Arrays.sort(a, (Comparator) c);
    ListIterator<E> i = this.listIterator();
    for (Object e : a) {
        i.next();
        i.set((E) e);
    }
}

//獲取指定位置的元素
E get(int index);

//修改指定位置元素的值
E set(int index, E element);

//將指定元素添加到指定的位置
void add(int index, E element);

//將指定位置的元素移除
E remove(int index);

//返回一個元素在集合中首次出現的位置
int indexOf(Object o);

//返回一個元素在集合中最后一次出現的位置
int lastIndexOf(Object o);

//ListIterator繼承于Iterator，主要增加了向前遍歷的功能
ListIterator<E> listIterator();

//從指定位置開始，返回一個ListIterator
ListIterator<E> listIterator(int index);

//返回一個子集合[fromIndex, toIndex)，非結構性的修改返回值會反映到原表，反之亦然。
//如果原表進行了結構修改，則返回的子列表可能發生不可預料的事情
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

通過對上面方法的研究，我們不難發現，collection接口主要提供一些通常的方法，而List接口則針對線性表的結構，提供了對位置以及字表的操作。

二、超級實現類AbstractList

我們先看看源文檔是怎么來說AbstractList的，要實現一個不可修改的集合，只需要復寫get和size方法。如果要實現一個可以修改的集合，還需要復寫set方法，如果要動態調整大小，就必須實現add和remove方法。

接下里我們一起來來看看源碼吧！

//在AbstractCollection中，add方法默認會拋出異常，
//而在這里是調用了add(int index, E e)方法，但這個方法也是沒有實現的。
//這里默認會把元素添加到末尾。
public boolean add(E e) {
    add(size(), e);
    return true;
}

//同上，這個只需要進行一次遍歷即可
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
    //...   
}

接下里我們在繼續看看其他幾個方法，這幾個是與Iterator和ListIterator息息相關的，在AbstractList中有具體的實現，我們先來看看它是如何把集合轉變成Iterator對象并支持foreach循環的吧。

我們通過源碼發現：在Iterator方法中，是直接返回一個 Itr對象

public Iterator<E> iterator() {
    return new Itr();
}

其實我們很快也就會明白，它是實現了一個內部類，這個內部類實現了Iterator接口，合理的處理hasNext、next、remove方法。這個源碼就不粘貼啦，其中僅僅在remove時考慮了一下多線程問題，有興趣的可以自己去看看。

我們來看看另一個吧–ListIterator吧他也是通過一個內部類是實現的

public ListIterator<E> listIterator() {
    return listIterator(0);
}

public ListIterator<E> listIterator(final int index) {
    rangeCheckForAdd(index);
    return new ListItr(index);
}

事實證明，和我們想的一樣，AbstractList內部還定義了一個ListItr，實現了ListIterator接口，其實現也很簡單，就不粘貼源碼啦。

接下倆讓我們來看看AbtractList是怎么利用這兩個類來做事情的

//尋找一個元素首次出現的位置，只需要從前往后遍歷，找到那個元素并返回其位置即可。
public int indexOf(Object o) {
    ListIterator<E> it = listIterator();
    if (o==null) {
        while (it.hasNext())
            if (it.next()==null)
                return it.previousIndex();
    } else {
        while (it.hasNext())
            if (o.equals(it.next()))
                return it.previousIndex();
    }
    return -1;
}

//同理，尋找一個元素最后一次出現的位置，只需要從列表最后一位向前遍歷即可。
//看到listIterator(int index)方法是可以傳遞參數的，這個我想我們都可以照著寫出來了。
public int lastIndexOf(Object o) {
    //...
}

//這個方法是把從fromIndex到toIndex之間的元素從集合中刪除。
//clear()方法也是調用這個實現的（我認為clear實現意義并不大，因為在其上級AbstractCollection中已經有了具體實現）。
protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {
    ListIterator<E> it = listIterator(fromIndex);
    for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i<n; i++) {
        it.next();
        it.remove();
    }
}

在接下來讓我們來說一說兩個比較重要的內容一個是關于SubList，另一個是關于equals和hascode的。

三、SubList、equals和hascode

SubList并不是新建了一個list，只是持有當前集合的引用，然后控制了用戶可以操作的范圍，所以在接口定義時就說明了其更改會直接反應到原集合中。SubList是定AbstractList內部，并且是AbstractList的基礎上增加了對可選范圍的控制。

而equals和hascode的實現，也關乎我們的使用。在AbstractList中，這兩個方法不僅與其實例有關，也和其內部包含的元素有關，所以在定義數據元素時，也應該復寫這兩個方法，以保證程序的正確運行。這里看下其源碼加深一下印象吧。

public boolean equals(Object o) {
    if (o == this)
        return true;
    if (!(o instanceof List))
        return false;

    ListIterator<E> e1 = listIterator();
    ListIterator<?> e2 = ((List<?>) o).listIterator();
    while (e1.hasNext() && e2.hasNext()) {
        E o1 = e1.next();
        Object o2 = e2.next();
        //這里用到了數據元素的equals方法
        if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
            return false;
    }
    return !(e1.hasNext() || e2.hasNext());
}

public int hashCode() {
    int hashCode = 1;
    for (E e : this)
        //這里用到了數據元素的hashCode方法
        hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());
    return hashCode;
}

以上就是“Java List接口的內容有哪些及如何使用”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲，小編每天都會為大家更新不同的知識，如果還想學習更多的知識，請關注億速云行業資訊頻道。