Java中的List是一个接口,它定义了一组操作列表的方法。List接口的常见子类包括ArrayList、LinkedList和Vector等。
以下是Java中List接口及其常见方法的源码解析:
1. List接口定义
```
 public interface List<E> extends Collection<E> {
     // 返回列表中元素的数量
     int size();
     
     // 返回列表是否为空
     boolean isEmpty();
    // 判断列表中是否包含指定元素
     boolean contains(Object o);
    // 返回列表中所有元素的迭代器
     Iterator<E> iterator();
    // 返回列表中所有元素的数组
     Object[] toArray();
    // 将列表中所有元素拷贝到指定数组中
     <T> T[] toArray(T[] a);
    // 添加指定元素到列表末尾
     boolean add(E e);
    // 删除列表中指定元素
     boolean remove(Object o);
    // 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素
     boolean containsAll(Collection<?> c);
    // 向列表中添加指定集合中的所有元素
     boolean addAll(Collection<? extends E> c);
    // 删除列表中与指定集合中元素相同的元素
     boolean removeAll(Collection<?> c);
    // 仅保留列表中与指定集合中元素相同的元素
     boolean retainAll(Collection<?> c);
    // 清空列表中所有元素
     void clear();
    // 获取列表中指定位置的元素
     E get(int index);
    // 用指定元素替换列表中指定位置的元素
     E set(int index, E element);
    // 在列表中指定位置插入指定元素
     void add(int index, E element);
    // 删除列表中指定位置的元素
     E remove(int index);
    // 获取列表中指定元素第一次出现的位置
     int indexOf(Object o);
    // 获取列表中指定元素最后一次出现的位置
     int lastIndexOf(Object o);
    // 返回一个列表的子列表
     List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
    // 返回一个列表的并行流
     Stream<E> parallelStream();
 }
 ```
2. ArrayList类
ArrayList是一个基于数组实现的List类,它提供了调整大小、遍历和随机访问等常见操作。以下是ArrayList的常见方法:
```
 public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
     // 构造函数
     public ArrayList(int initialCapacity);
public ArrayList();
public ArrayList(Collection<? extends E> c);
    // 返回列表中元素的数量
     public int size();
    // 判断列表是否为空
     public boolean isEmpty();
    // 判断列表中是否包含指定元素
     public boolean contains(Object o);
    // 返回列表中所有元素的迭代器
     public Iterator<E> iterator();
    // 返回列表中所有元素的数组
     public Object[] toArray();
    // 将列表中所有元素拷贝到指定数组中
     public <T> T[] toArray(T[] a);
    // 添加指定元素到列表末尾
     public boolean add(E e);
    // 删除列表中指定元素
     public boolean remove(Object o);
    // 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素
     public boolean containsAll(Collection<?> c);
    // 向列表中添加指定集合中的所有元素
     public boolean addAll(Collection<? extends E> c);
    // 在列表末尾添加指定集合中的所有元素
     public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);
    // 删除列表中指定集合中元素相同的元素
     public boolean removeAll(Collection<?> c);
    // 仅保留列表中与指定集合中元素相同的元素
     public boolean retainAll(Collection<?> c);
    // 清空列表中所有元素
     public void clear();
    // 获取列表中指定位置的元素
     public E get(int index);
    // 用指定元素替换列表中指定位置的元素
     public E set(int index, E element);
    // 在列表中指定位置插入指定元素
     public void add(int index, E element);
    // 删除列表中指定位置的元素
     public E remove(int index);
    // 获取列表中指定元素第一次出现的位置
     public int indexOf(Object o);
    // 获取列表中指定元素最后一次出现的位置
     public int lastIndexOf(Object o);
    // 返回一个列表的子列表
     public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
    // 返回一个列表的并行流
     public Stream<E> parallelStream();
    // 对列表进行排序
     public void sort(Comparator<? super E> c);
 }
 ```
3. LinkedList类
LinkedList是一个基于双向链表实现的List类,它提供了添加、删除、检索以及与栈和队列相关的方法。以下是LinkedList的常见方法:
```
 public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {
     // 构造函数
     public LinkedList();
public LinkedList(Collection<? extends E> c);
    // 返回列表中元素的数量
     public int size();
    // 判断列表是否为空
     public boolean isEmpty();
    // 判断列表中是否包含指定元素
     public boolean contains(Object o);
    // 返回列表中所有元素的迭代器
     public Iterator<E> iterator();
    // 返回列表中所有元素的反向迭代器
     public Iterator<E> descendingIterator();
    // 在列表末尾添加指定元素
     public boolean add(E e);
    // 在列表头部添加指定元素
     public void addFirst(E e);
    // 在列表末尾添加指定元素
     public void addLast(E e);
    // 删除列表中指定元素
     public boolean remove(Object o);
    // 删除并返回列表头部的元素
     public E remove();
    // 删除并返回列表头部的元素
     public E removeFirst();
    // 删除并返回列表末尾的元素
     public E removeLast();
    // 获取列表头部元素
     public E getFirst();
    // 获取列表末尾元素
     public E getLast();
    // 替换列表中指定位置的元素
     public E set(int index, E element);
    // 在列表中指定位置插入指定元素
     public void add(int index, E element);
    // 获取列表中指定位置的元素
     public E get(int index);
    // 删除列表中指定位置的元素
     public E remove(int index);
    // 获取列表中指定元素第一次出现的位置
     public int indexOf(Object o);
    // 获取列表中指定元素最后一次出现的位置
     public int lastIndexOf(Object o);
    // 返回一个列表的子列表
     public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);
 }
 ```
4. Vector类
Vector是一个基于数组实现的List类,与ArrayList非常类似。不同之处在于Vector是线程安全的,支持同步操作。以下是Vector的常见方法:
```
 public class Vector<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable {
     // 构造函数
     public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement);
public Vector(int initialCapacity);
public Vector();
public Vector(Collection<? extends E> c);
    // 返回列表中元素的数量
     public int size();
    // 判断列表是否为空
     public boolean isEmpty();
    // 判断列表中是否包含指定元素
     public boolean contains(Object o);
    // 返回列表中所有元素的迭代器
     public Iterator<E> iterator();
    // 返回列表中所有元素的数组
     public Object[] toArray();
    // 将列表中所有元素拷贝到指定数组中
     public <T> T[] toArray(T[] a);
    // 添加指定元素到列表末尾
     public synchronized boolean add(E e);
    // 删除列表中指定元素
     public synchronized boolean remove(Object o);
    // 判断列表中是否包含指定集合中的所有元素
     public synchronized boolean containsAll(Collection<?> c);
    // 向列表中添加指定集合中的所有元素
     public synchronized boolean addAll(Collection<? extends E> c);
    // 在列表末尾添加指定集合中的所有元素
     public boolean
上面的代码中,我们可以看到ArrayList类继承了AbstractList类,并实现了List、RandomAccess、Cloneable、Serializable接口。ArrayList内部使用一个Object数组elementData来存储元素,同时使用一个int类型的变量size来记录ArrayList的大小。
在ArrayList的构造函数中,我们可以看到有两种不同的构造方法。第一种是无参构造方法,它将elementData初始化为DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA。第二种是有参构造方法,可以传入一个整型参数来指定ArrayList的容量,如果该参数小于等于0,则将elementData初始化为EMPTY_ELEMENTDATA;如果该参数大于0,则会初始化一个大小为initialCapacity的Object数组。
在ArrayList中添加元素的方法有两种:add和add(int index, E element)。add(E e)方法是最常用的添加元素的方法,它将元素添加到ArrayList的末尾。而add(int index, E element)方法则可以将元素添加到ArrayList的特定位置。
在ArrayList中获取元素的方法是get(int index)。在ArrayList中删除元素的方法是remove(int index)。而在ArrayList中修改元素的方法是set(int index, E element)。
在ArrayList中自动扩容的方法是ensureCapacityInternal(int minCapacity)和grow(int minCapacity)。其中,ensureCapacityInternal(int minCapacity)方法是一个私有方法,它用来判断是否需要扩容,如果需要则调用grow(int minCapacity)方法进行扩容。grow(int minCapacity)方法会创建一个新的Object数组,并将原来的Object数组中的元素复制到新数组中,然后将新数组赋值给elementData变量。
以上是一个简单的ArrayList类的源码解析,可以帮助我们更好地理解List接口的实现和内部实现原理。