為什麼需要集合

　　首先，Java是一門面向物件的語言，奉承一切皆物件的思想，在實際開發過程中，免不了要經常操作物件，而且會同時操作多個甚至大量物件，這時就需要一個專門儲存這些物件的容器，這樣就可以利用容器物件的特性來方便的進行操作。
　　其次，在Java中還有陣列，也是一種容器，但和集合相比，陣列長度不可變，只能儲存同一種類型元素。
　　所以，Java提供了集合的概念，相比於陣列，集合長度可變，可儲存多種型別元素，只能儲存引用型別元素；同時不同的集合容器，有不同的實現方法和特性，可以更加方便的對物件進行操作。

簡介：

List介面為Collection直接介面。List所代表的是有序的Collection，即它用某種特定的插入順序來維護元素順序。使用者可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制，同時可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜尋列表中的元素。實現List介面的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

為什麼元素“有序”、“可重複”呢？
　　首先，List的資料結構就是一個序列，儲存內容時直接在記憶體中開闢一塊連續的空間，然後將空間地址與索引對應。
　　其次，List介面的實現類在實現插入元素時，都會根據索引進行排列，如ArrayList，本質是一個數組，插入時元素互不干擾，自然可以重複。
　　由於List繼承了Collection，所以就具有了Collection的方法：

int size();//集合中元素個數
isEmpty()；//是否為空
boolean contains(Object o);//比較地址是否相等
Iterator<E> iterator();//迭代器方法，可用於遍歷
Object[] toArray();//轉成陣列
boolean add(E e);//向list尾部新增新元素
boolean remove(Object o);//刪除元素
boolean containsAll(Collection<?> c);//集合A是否包含集合B（A為呼叫者）
boolean addAll(Collection<? extends E> c);//將集合B中元素新增到集合A中尾部（A為呼叫者）
boolean removeAll(Collection<?> c);//將兩集合中的交集元素刪除
int hashCode();//求雜湊值
 

 同時，也具有自己獨特的方法（對索引的操作）：

E get(int index);//取出對應索引的元素
E set(int index, E element);//往指定索引中插入指定元素，並將原元素覆蓋
void add(int index, E element);//往指定索引插入指定元素，其他元素依次後移一位
E remove(int index);//刪除索引位置的元素，此位置後的元素前移一位
int indexOf(Object o);//獲取元素的索引，若有重複元素，則取最靠前的
int lastIndexOf(Object o);//從後往前數，第一個元素的索引
ListIterator<E> listIterator();//list獨有迭代器，迭代式可以add元素
List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);//擷取原集合元素生成新的集合，值域為[fromIndex,toIndex)
 

ArrayList

       ArrayList是一個動態陣列。允許任何符合規則的元素插入甚至包括null。每一個ArrayList都有一個初始容量（10），該容量代表了陣列的大小。隨著容器中的元素不斷增加，容器的大小也會隨著增加。在每次向容器中增加元素的同時都會進行容量檢查，當快溢位時，就會進行擴容操作。所以如果我們明確所插入元素的多少，最好指定一個初始容量值，避免過多的進行擴容操作而浪費時間、效率。

       size、isEmpty、get、set、iterator 和 listIterator 操作都以固定時間執行。add 操作以分攤的固定時間執行，也就是說，新增 n 個元素需要 O(n) 時間（由於要考慮到擴容，所以這不只是新增元素會帶來分攤固定時間開銷那樣簡單）。

ArrayList擅長於隨機訪問。同時ArrayList是非同步的。

LinkedList

       實現List介面的LinkedList與ArrayList不同，ArrayList是一個動態陣列，而LinkedList是一個雙向連結串列。所以它除了有ArrayList的基本操作方法外還額外提供了get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。

       由於實現的方式不同，LinkedList不能隨機訪問，它所有的操作都是要按照雙重連結串列的需要執行。在列表中索引的操作將從開頭或結尾遍歷列表（從靠近指定索引的一端）。這樣做的好處就是可以通過較低的代價在List中進行插入和刪除操作。

       與ArrayList一樣，LinkedList也是非同步的。如果多個執行緒同時訪問一個List，則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在建立List時構造一個同步的List： 
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

Vector

       與ArrayList相似，但是Vector是同步的。所以說Vector是執行緒安全的動態陣列。它的操作與ArrayList幾乎一樣。

Stack

       Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆疊。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆疊使用。基本的push和pop 方法，還有peek方法得到棧頂的元素，empty方法測試堆疊是否為空，search方法檢測一個元素在堆疊中的位置。Stack剛建立後是空棧。

什麼時候會用到List

　　如果涉及到“棧”、“佇列”、“連結串列”等操作，應該考慮用List，具體用哪個具體分析：需要快速插入或刪除，用LinkedList；需要快速訪問，用ArrayList；多執行緒環境，且List可能同時被多個執行緒操作，用vector。
　　當然，對於執行緒安全的List，也可以用CopyOnWriteArrayList,基於陣列實現的執行緒安全（ReentrantLock加鎖）的寫時複製集合，效能比vector高，適合高併發的讀多寫少的場景。
　　CopyOnWrite容器，是一個寫時複製容器，當我們往一個容器新增元素時，不是直接往當前容器新增，而是先將容器copy一份，複製出新的容器，然後對新的容器裡的元素進行操作，最後將原容器的引用指向新的容器。所以，這是一種讀寫分離的思想，讀和寫不同的容器。缺點：若寫操作頻繁，會頻繁複制容器，從而影響效能。

 使用List可能出現的問題

　　1.NullPointException和IndexOutOfBoundsException問題。List是一個容器物件，在業務邏輯中經常定義List容器，盛放多個業務物件，當容器中沒有任何元素時，呼叫容器操作索引方法，則出現索引越界異常；當作為返參容器時，並沒有查到資料，會返回null，此時就容易出現空指標異常。
　　2.Arrays.asList方法。我們經常用此API將陣列轉成List物件，但稍不注意就會報異常。
　　情況一：方法呼叫的入參為基本資料（byte、short、int、long、char、double、float、boolean）型別的陣列時，結果會返回一個元素數量為1的集合，和原資料的元素個數無關，這樣是因為此方法接收泛型引數，而基本型別不支援泛型化，而陣列支援，所以那為1的元素是整個陣列，實質存的是此陣列的引用地址。
　　情況二：生成新的List集合後，呼叫add()方法，會出現UnsupportedOperationException異常。抽象類AbstractList定義了對List操作的方法如add等，但用此方法生成的list集合並沒有實現它們，所以會報異常。解決：用new關鍵字建立一個List容器物件，而Arrays.asList作為構造引數入參傳入。

後續可以接著看：