JDK源码解析之List

简介

List接口继承了Collection接口，更精确的定义了一种集合类型。

该接口定义的是一种有序集合，也称为序列。接口的使用者可以精确控制序列中每个元素的插入位置。可以通过其整数索引（序列中的位置）访问元素，并在序列中搜索元素。

与Set集合不同，序列通常允许重复的元素（equals比较相等）。并且允许多个null元素。

主要接口签名

对于Iterator、add、remove、equals和hashCode方法，序列在Collection接口的定义之外，又增加了一些其它定义。同时为了方便起见，序列中还包含了对继承方法的重新声明。

`hashCode()`

Collection接口中的hashCode方法只是定义了返回值是该集合的哈希码（调用的是Object类的hashCode方法）。而List接口明确规定了集合hashCode的计算方式：

1
2
3

int hashCode = 1;
for (E e : list)
    hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode());

计算每一个元素的hashCode并相加。

这确保了对于任意两个集合list1和list2，如果满足list1.hashCode() == list2.hashCode()，则list1.equals(list2)一定相等。这符合Object#hashCode的规定。

`equals(Object o)`

Collection接口中的equals方法的定义是指定对象与当前集合是否相等，如果实现类希望不使用默认的Object#equals方法的==比较，那么需要重写该方法。

List接口中重写的equals方法规定了判断指定对象与集合是否相等的逻辑：当且仅当指定的对象也是一个List序列，具有相同的大小，并且两个序列中所有对应位置的元素都相等（相等的条件为：e1 == null ? e2 == null : e1.equals(e2)）。

换句话说，如果两个序列中相同索引位置的元素都相等，那么这两个序列被定义为相等。

这个定义确保了equals方法可以在List接口的不同实现类中正常运行。

`add(E e)`

Collection接口中的add方法定义了可以向集合中添加元素。而List接口中定义的add方法规定了元素添加的位置：添加到原集合末尾。

`add(int index, E element)`

List接口中新增的接口签名，在指定索引位置插入指定元素。如果指定索引位置有元素，该元素及其之后的所有元素整体向后移动一位。

`addAll(Collection<? extends E> c)`

同样地，Collection接口中的add方法只是定义了可以向当前集合中插入另一个集合。而List接口明确规定了插入的位置为原集合末尾。

`addAll(int index, Collection<? extends E> c)`

List接口中新增的接口签名，在指定索引位置插入指定集合。如果指定索引位置有元素，该元素及其之后的所有元素整体向后移动指定集合大小位。

`remove(int index)`

List接口中新增的接口签名，删除序列中指定索引位置的元素。如果指定索引位置后还有其它元素，则之后的所有元素整体向前移动一位，最后返回被移除的那个元素。

`Iterator`

List接口提供了一个称为ListIterator的特殊迭代器，除了允许Iterator接口提供的常规操作外，它还允许元素的插入和替换以及双向访问。提供了一种方式来获取从序列的指定位置开始的序列迭代器。

定义了以下两个方法获取序列迭代器：

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3

ListIterator<E> listIterator();

ListIterator<E> listIterator(int index);

其中重载的带一个参数的listIterator(int index)方法从指定索引位置开始返回序列迭代器，它表示在首次调用ListIterator#next方法时将返回指定索引位置的元素。首次调用ListIterator#previous方法时将返回指定索引减一位置的元素。

其它特性

List接口定义了四个方法用于对序列元素进行位置（索引）访问。索引从0开始。在某些实现类中，例如LinkedList，这些方法的实现可能在时间上与索引的值成比例增长。因此，如果在编码过程中不知道List的实现类（例如使用反射等）具体是哪个类，则遍历序列可能比通过索引进行索引更加高效。