Java 中 Vector 和 LinkedList 的区别有哪些？(Java中的Vector和LinkedList区别 )-编程学习网

在 Java 编程中，Vector 和 linkedList 是两种常用的集合类，它们都实现了 List 接口，但在底层实现和使用场景上有一些明显的区别。

一、底层数据结构

Vector：Vector 是基于数组实现的，它在内部维护了一个动态增长的对象数组。当需要添加元素时，如果数组已满，Vector 会创建一个新的更大的数组，并将原数组中的元素复制到新数组中。这种基于数组的实现方式使得 Vector 在随机访问元素时非常高效，时间复杂度为 O(1)。
- 示例代码：
```
import java.util.Vector;
```

public class VectorExample { public static void main(String[] args) { Vector vector = new Vector<>(); vector.add(1); vector.add(2); vector.add(3);

    System.out.println(vector.get(1)); // 随机访问元素，时间复杂度为 O(1)
}

}

2. **linkedList**：linkedList 是基于链表实现的，它在内部维护了一个双向链表结构。链表中的每个元素都包含了指向前一个元素和后一个元素的引用。这种基于链表的实现方式使得 linkedList 在插入和删除元素时非常高效，时间复杂度为 O(1)。
    - **示例代码**：
```java
import java.util.linkedList;

public class linkedListExample {
    public static void main(String[] args) {
        linkedList<Integer> linkedList = new linkedList<>();
        linkedList.add(1);
        linkedList.add(2);
        linkedList.add(3);

        linkedList.add(1, 4); // 在指定位置插入元素，时间复杂度为 O(1)

        linkedList.remove(2); // 删除指定位置的元素，时间复杂度为 O(1)

        System.out.println(linkedList.get(1)); // 随机访问元素，需要遍历链表，时间复杂度为 O(n)
    }
}

二、线程安全性

Vector：Vector 是线程安全的，它的所有公有方法都被 synchronized 修饰，保证了在多线程环境下的并发访问安全。这意味着在多线程环境下使用 Vector 不需要额外的同步机制，但同时也会带来一定的性能开销。
- 示例代码：
```
import java.util.Vector;
```

public class VectorThreadSafetyExample { public static void main(String[] args) { Vector vector = new Vector<>();

    Thread thread1 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            vector.add(i);
        }
    });

    Thread thread2 = new Thread(() -> {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            vector.remove(i);
        }
    });

    thread1.start();
    thread2.start();

    try {
        thread1.join();
        thread2.join();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }

    System.out.println(vector.size());
}

}

2. **linkedList**：linkedList 是非线程安全的，在多线程环境下使用 linkedList 需要额外的同步机制来保证并发访问安全。如果不进行同步，可能会导致数据不一致或其他并发问题。
    - **示例代码**：
```java
import java.util.linkedList;

public class linkedListThreadSafetyExample {
    public static void main(String[] args) {
        linkedList<Integer> linkedList = new linkedList<>();

        Thread thread1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                synchronized (linkedList) {
                    linkedList.add(i);
                }
            }
        });

        Thread thread2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                synchronized (linkedList) {
                    linkedList.remove(i);
                }
            }
        });

        thread1.start();
        thread2.start();

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(linkedList.size());
    }
}

三、性能特点

随机访问性能：由于 Vector 是基于数组实现的，在随机访问元素时可以直接通过数组下标进行访问，时间复杂度为 O(1)。而 linkedList 是基于链表实现的，在随机访问元素时需要从链表的头节点开始遍历，直到找到指定位置的元素，时间复杂度为 O(n)。因此，在随机访问元素较多的情况下，Vector 的性能更好。
插入和删除性能：由于 linkedList 是基于链表实现的，在插入和删除元素时只需要修改链表中的引用关系，不需要移动大量的元素，时间复杂度为 O(1)。而 Vector 是基于数组实现的，在插入和删除元素时需要移动数组中的元素，时间复杂度为 O(n)。因此，在插入和删除元素较多的情况下，linkedList 的性能更好。

四、适用场景

Vector：适用于多线程环境下的并发访问，或者需要随机访问元素较多的场景。例如，在图形用户界面（GUI）编程中，经常需要在多线程环境下更新界面组件的状态，此时可以使用 Vector 来存储界面组件的状态信息。
linkedList：适用于插入和删除元素较多的场景，或者需要频繁进行插入和删除操作的场景。例如，在链表数据结构的实现中，通常会使用 linkedList 来存储链表节点。

综上所述，Vector 和 linkedList 在底层数据结构、线程安全性、性能特点和适用场景等方面都有一些明显的区别。在实际编程中，需要根据具体的需求选择合适的集合类来提高程序的性能和安全性。