相互關係

• LinkedList、ArrayList、Vector 都繼承自 AbstractList；都實現了 List 介面，主要包括 size(), isEmpty(), contains(Object), iterator(), toArray(), add(E), remove(), get(int), sort(), clear(), set(int, E), subList(int, int), listIterator() 等方法。
• LinkedList 實現了 Deque 介面（主要是對首尾元素的新增刪除方法）， Vector 和 ArrayList 實現了 RandomAccess 介面。
• 它們都是泛型類，可以存放任意型別的物件。

public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io
 
.Serializable

public class Vector<E> extends AbstractList<E>
    implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

public class Stack<E> extends Vector<E>

• 類的繼承關係

AbstractCollection
    -> AbstractList
        -> AbstractSequentialList - > LinkedList
 

        -> ArrayList
        -> Vector ->  Stack     

實現原理和執行緒安全性

LinkedList

• LinkedList 可以看做為一個雙向連結串列，所有的操作都可以認為是一個雙向連結串列的操作，實現了 List 和 Deque 介面。LinkList 可以很方便地在連結串列頭或者連結串列尾插入資料，或者在指定結點前後插入資料，還提供了取走連結串列頭或連結串列尾的結點，或取走中間某個結點的方法。
• LinkedList 沒有同步方法，是執行緒不安全的。
• 如果多個執行緒同時訪問一個List，必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在建立List時構造一個同步的List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));
• 成員變數：　

transient int size = 0;
transient Node<E> first; // 使用結點<Node>來存放資料的, first指向連結串列頭
transient Node<E> last; // last指向連結串列尾

• Node 資料結構

    private static class Node<E> {
        E item;
        Node<E> next;
        Node<E> prev;
        // more code
    }

ArrayList

• ArrayList實現了可變大小的陣列。它允許所有元素，包括null。
• ArrayList沒有同步，是執行緒不安全的。
• 成員變數：

transient Object[] elementData; // 存放物件的陣列，第一次插入資料時初始化為DEFAULT_CAPACITY=10大小
private int size; // 陣列大小

• 擴容：
  
  • ArrayList 的容量 capacity 可隨著不斷新增新元素而自動增加，正常情況下每次增加當前陣列大小的一半。
  • 擴容時拷貝舊資料生成一個 newCapacity 大小的新陣列，然後將elementData指向新陣列。
  • 擴容時機：
    
    • add元素前，先確保 catacity>=size+1。
    • 當需要插入大量元素時，在插入前可以呼叫 ensureCapacity(int minCapacity) 方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率， 引數 minCapacity 為希望調整到的最小容量。

Vector

• Vector也是一個類似於ArrayList的可變長度的陣列型別，它的內部也是使用陣列來存放資料物件的。
• Vector與ArrayList唯一的區別是，Vector是執行緒安全的，即它的大部分方法都包含有關鍵字synchronized，因此，若對於單一執行緒的應用來說，最好使用ArrayList代替Vector，因為這樣效率會快很多（類似的情況有StringBuffer與StringBuilder）；而在多執行緒程式中，為了保證資料的同步和一致性，可以使用Vector代替ArrayList實現同樣的功能。
• 成員變數：

protected Object[] elementData;
protected int elementCount;
protected int capacityIncrement; // 每次容量增長值，如果<=0，則每次增長當前陣列大小。

Stack

• Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆疊。Stack提供5個額外的方法使得 Vector得以被當作堆疊使用。基本的push和pop方法，還有peek方法得到棧頂的元素，empty方法測試堆疊是否為空，search方法檢測一個元素在堆疊中的位置。Stack剛建立後是空棧。

總結