一、List集合

List集合是Collection子类。ArrayList、LinkedList、Vector分别是对List的实现。类结构图如下：

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​​二、ArrayList、LinkedList、Vector的区别

ArrayList随机查询效率高，但删除、插入的效率低，是线程不安全的。

LinkedList随机查询的小路低，但删除、插入等写操作的效率高，线程同样是不安全的。

vector跟ArrayList基本一致，但线程是安全的。

但是以上的结论是从哪得来的呢？我们来详细看一下。

1、ArrayList

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从上图我们可以看出，ArrayList底层的数据结构其实是数组结构。我们从ArrayList中使用get()方法获取值的时候，是通过数组下标来获取值的，所以ArrayList的随机查询效率较高，时间复杂度是O(1)。那在删除等操作的时候，删除完之后需要将后面的值整体进行前移，所以整体的效率不高，时间复杂度是O(n)。如图，将下标为2，值为5的数组元素删除之后，会将后续的值整体前移到前一个值的位置。

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从上面我们可以看出ArrayList随机查询效率高，删除等操作效率低的原因。接下来我们来看看ArrayList线程不安全的情况。

ArrayList线程不安全问题

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

我们来看一下ArrayList的add方法源码，上面的代码主要做了两步操作，判断当前size+1是否超过了数组长度和将当前数据放到数组的当前size+1的下标中。
这里就体现出线程不安全的情况了，在ensureCapacityInternal(size + 1);这步操作时，如果是多线程的情况下，如果数组大小为10，此时的size为9，那么线程A首先判断size+1不会导致数组下标越界，然后挂起。随后线程B也走到这一步发现不需要扩容，这时候执行完赋值方法后，size大小为10了。此时线程A开始赋值，就会导致数组下标越界异常。
另外一种情况就是在elementData[size++] = e;这步操作的时候。我们为了好理解可以把这行代码拆分为如下代码：

elementData[size] = e;
size++；

我们发现这行代码其实并不是一个原子性的操作。它是首先将值新增到当前size位置，然后进行size++。这个时候就会出现值被覆盖的问题。首先线程A将值新增到当前size后，在还未进行size++的时候，线程B也将值新增到了当前的size，此时就会造成线程A新增的值被覆盖。
既然ArrayList会导致线程不安全的问题，那么我们要怎么解决这个问题呢？可以对ArrayList加锁，也可以直接使用synchronizedList 或者CopyOnWriteArrayList。
关于synchronizedList 和CopyOnWriteArrayList详见：https://www.jianshu.com/p/6455a4e66e14

2、LinkedList

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由上图我们可以看到，LinkedList的底层数据结构为双向链表。每个节点存储着数据值以及前继指针和后继指针的指向地址值。
所以我们如果要从这个双向链表中随机获取值的话，需要从表头开始进行遍历，一直遍历到我们需要获取到的值为止。这个整个过程为O(n)，相对于ArrayList来说，效率确实比较低。

那么我们再来看下它的删除等操作：

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LinkedList线程不安全问题

public boolean add(E e) {
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    }

我们先来看一下LinkedList的add方法，这个方法主要做了两个操作，一个是指针指向，一个是将size++。那这里如果是多线程的情况下就会发生数据覆盖的问题。首先线程A改变了指针指向，在还未size++时挂起，然后线程B也改变指针指向，将前置指针和后继指针指向A指向的位置，执行完成后就会导致线程A的数据因为没有指针指向它，而导致数据丢失。

3、Vector

Vector跟ArrayList的底层结构是一样的，线程安全的原因是因为加了synchronized锁来保证同步执行。源码如下：

public synchronized boolean add(E e){        
        modCount++;        
        ensureCapacityHelper(elementCount +1);                
        elementData[elementCount++] = e;returntrue;   
 }