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在Java里LinkedList和ArrayList如何选择_JavaList实现对比说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-07 08:06:41

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来源于php中文网

原创

优先选LinkedList进行频繁首尾增删,因其addFirst()、removeLast()等操作为O(1),而ArrayList在首部或中部操作最坏O(n);但LinkedList随机访问get(int)为O(n),内存占用更大,遍历应避免下标循环。

在java里linkedlist和arraylist如何选择_javalist实现对比说明

频繁增删首尾元素时优先选 LinkedList

因为 LinkedList 是双向链表,addFirst()removeLast() 等操作都是 O(1);而 ArrayList 在首部或中部插入/删除会触发数组整体拷贝,最坏 O(n)。

常见错误是以为“链表一定比数组快”,其实只在特定位置增删才成立。比如在索引 0 插入 10 万次,LinkedList 耗时约 5ms,ArrayList 可能超 2000ms。

  • 适用场景:Stack(用 push/pop)、Queue(用 offer/poll)、日志缓冲区滚动写入
  • 注意:LinkedListget(int index) 是 O(n),遍历时别用下标循环,改用增强 for 或迭代器
  • ArrayListremove(int index) 是 O(n),但 remove(Object o) 也是 O(n) —— 别误以为后者更快

需要随机访问或遍历时首选 ArrayList

ArrayList 底层是数组,get(int index) 是 O(1);LinkedList 查第 n 个元素得从头或尾逐个跳指针,实际性能可能差 10 倍以上。

尤其在 for 循环中写 list.get(i),JVM 很难优化掉边界检查,LinkedList 会反复调用 node() 定位节点,开销明显。

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  • 适用场景:分页数据展示、坐标点集合、缓存预加载列表
  • 如果遍历后还要按索引修改(如 set(i, x)),ArrayList 更稳,LinkedListset() 虽然也 O(n),但额外对象分配更多
  • 注意:初始化 ArrayList 时尽量预估容量,避免多次扩容(每次扩容约 1.5 倍,触发 Arrays.copyOf()

内存占用差异直接影响大列表表现

ArrayList 每个元素只存值(或引用),外加一个 Object[] 数组和两个 int 字段(sizemodCount);LinkedList 每个元素额外包两层指针(prevnext),每个节点至少多占 16 字节(64 位 JVM + 对齐)。

存 100 万个 IntegerArrayList 约占 8MB,LinkedList 轻松突破 20MB —— GC 压力和缓存命中率都受影响。

  • 如果列表长期持有且元素数 > 10k,内存敏感场景(如嵌入式、高频交易中间件)优先压测 ArrayList
  • LinkedList 的节点对象分散在堆中,CPU 缓存局部性差,即使没做随机访问,顺序遍历速度也可能不如 ArrayList
  • 别依赖 LinkedList “节省内存” —— 链表结构本身更费内存

不要为线程安全盲目选 CopyOnWriteArrayList

很多人看到“并发”就换 CopyOnWriteArrayList,但它和 LinkedList/ArrayList 不是同一维度的替代品:它是写时复制,读快写极慢,且不支持 Iterator.remove()

真正需要线程安全的增删首尾,应考虑 ConcurrentLinkedQueue(无界、非阻塞)或 ArrayBlockingQueue(有界、阻塞),而不是硬套 List 接口。

  • CopyOnWriteArrayList 适合读多写极少(如监听器列表),写操作会复制整个数组
  • Vector 已淘汰,所有方法加 synchronized,吞吐量低,且部分操作(如 elementAt)未被现代 JIT 优化
  • 若只是临时多线程遍历,用 Collections.unmodifiableList() 包一层更轻量
// 错误示范:用 LinkedList 做随机访问
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
    process(list.get(i)); // LinkedList.get(i) 每次都遍历!
}

// 正确:用迭代器或增强 for(底层自动优化)
for (Integer x : list) {
    process(x);
}
真正决定选哪个的,不是“哪个更高级”,而是你代码里最热的那几行在做什么操作、数据规模多大、GC 是否已成瓶颈。链表不是银弹,数组也不是过时货——看 profiler 数据,别看名字。

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