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Java列表对象的性能分析和测试(2)

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SDK提供了有序集合接口java.util.List的几种实现，其中三种最为人们熟知的是Vector、ArrayList和LinkedList。有关这些List类的性能差别是一个经常被问及的问题。在这篇文章中，作者要探讨的就是LinkedList和Vector/ArrayList之间的性能差异。

作者：东波\'S BLOG 来源：东波’S BLOG 2007年9月1日

关键字：

二、LinkedList的实现

LinkedList通过一个双向链接的节点列表实现。要通过索引访问元素，你必须查找所有节点，直至找到目标节点：

public Object get(intindex) {

// 首先检查index是否合法...此处不显示这部分代码

Entry e = header; // 开始节点

// 向前或者向后查找，具体由哪一个方向距离较

// 近决定

if (index < size/2) {

for (int i = 0; i <= index; i++)

e = e.next;

} else {

for (int i = size; i > index; i--)

e = e.previous;

}

return e;

}

把元素插入列表很简单：找到指定索引的节点，然后紧靠该节点之前插入一个新节点：

public void add(int index, Object element) {

// 首先检查index是否合法...此处不显示这部分代码

Entry e = header; // starting node

// 向前或者向后查找，具体由哪一个方向距离较

// 近决定

if (index < size/2) {

for (int i = 0; i <= index; i++)

e = e.next;

} else {

for (int i = size; i > index; i--)

e = e.previous;

}

Entry newEntry = new Entry(element, e, e.previous);

newEntry.previous.next = newEntry;

newEntry.next.previous = newEntry;

size++;

}

线程安全的LinkedList和其他集合

如果要从Java SDK得到一个线程安全的LinkedList，你可以利用一个同步封装器从Collections.synchronizedList(List)得到一个。然而，使用同步封装器相当于加入了一个间接层，它会带来昂贵的性能代价。当封装器把调用传递给被封装的方法时，每一个方法都需要增加一次额外的方法调用，经过同步封装器封装的方法会比未经封装的方法慢二到三倍。对于象搜索之类的复杂操作，这种间接调用所带来的开销不是很突出；但对于比较简单的方法，比如访问功能或者更新功能，这种开销可能对性能造成严重的影响。

这意味着，和Vector相比，经过同步封装的LinkedList在性能上处于显著的劣势，因为Vector不需要为了线程安全而进行任何额外的间接调用。如果你想要有一个线程安全的LinkedList，你可以复制LinkedList类并让几个必要的方法同步，这样你可以得到一个速度更快的实现。对于所有其它集合类，这一点都同样有效：只有List和Map具有高效的线程安全实现（分别是Vector和Hashtable类）。有趣的是，这两个高效的线程安全类的存在只是为了向后兼容，而不是出于性能上的考虑。

对于通过索引访问和更新元素，LinkedList实现的性能开销略大一点，因为访问任意一个索引都要求跨越多个节点。插入元素时除了有跨越多个节点的性能开销之外，还要有另外一个开销，即创建节点对象的开销。在优势方面，LinkedList实现的插入和删除操作没有其他开销，因此，插入-删除开销几乎完全依赖于插入-删除点离集合末尾的远近。

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