核心关系：接口与实现
List 是一个接口，而 ArrayList 是这个接口的一个具体实现类。
（图片来源网络，侵删）
你可以把它们的关系想象成：
List是一份“菜谱”（接口），它规定了“一列有序的、可以重复的元素”应该具备哪些功能（比如添加、删除、获取、获取大小等）。ArrayList是一位“厨师”（实现类），他根据这份“菜谱”（List接口）的规则，用特定的“食材和烹饪方法”（底层数据结构Object[]数组）做出了一个具体的“菜品”（ArrayList对象）。
详细对比
| 特性 | List (接口) |
ArrayList (类) |
|---|---|---|
| 本质 | 一个接口，定义了一组规范（契约）。 | 一个具体的类，实现了 List 接口，并提供了具体的实现。 |
| 实例化 | 不能被直接实例化，它是一个抽象概念。 | 可以被直接实例化，创建一个对象。 |
| 语法 | List<String> myList = new ArrayList<>(); (推荐) |
ArrayList<String> myList = new ArrayList<>(); |
| 功能 | 只包含方法的声明（如 add(), get(), size()），没有具体实现。 |
提供了 List 接口中所有方法的具体实现，并可能添加一些自己的方法（如 ensureCapacity()）。 |
| 底层结构 | 不定义，任何实现 List 接口的类都可以使用自己的底层结构。 |
使用动态数组（Object[]）作为底层存储。 |
| 性能特点 | 不确定，取决于你用的是哪个实现类（ArrayList, LinkedList 等）。 |
- 随机访问（查询）快：get(index) 时间复杂度为 O(1)，因为数组通过下标访问元素非常快。- 尾部添加/删除较快：在不考虑扩容的情况下， add(E) 和 remove(size()-1) 的时间复杂度为 O(1)。- 中间插入/删除慢： add(index, E) 和 remove(index) 时间复杂度为 O(n)，因为需要移动后续所有元素。 |
| 灵活性 | 非常灵活，在代码中，你只依赖 List 接口，而不关心具体实现，这样未来可以轻松切换为 LinkedList 或其他 List 实现，而无需修改大量代码。 |
不够灵活，代码直接依赖于 ArrayList 类，如果未来想换成 LinkedList，就需要修改所有声明的地方。 |
代码示例
如何声明和创建（最佳实践）
这是最推荐的方式：面向接口编程。
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class ListExample {
public static void main(String[] args) {
// 1. 声明为 List 接口，但实例化为 ArrayList 类
// 这体现了“面向接口编程”的思想，代码耦合度低，易于扩展。
List<String> names = new ArrayList<>();
// 也可以这样写，但上面的方式更通用
// ArrayList<String> names = new ArrayList<>();
// 2. 添加元素
names.add("Alice");
names.add("Bob");
names.add("Charlie");
// 3. 获取元素
String firstPerson = names.get(0); // "Alice"
System.out.println("First person: " + firstPerson);
// 4. 获取大小
System.out.println("Number of people: " + names.size()); // 3
// 5. 遍历
System.out.println("All names:");
for (String name : names) {
System.out.println(name);
}
}
}
为什么要用 List 而不是 ArrayList 声明？（多态和可替换性）
假设你的业务逻辑需要处理一个“名字列表”。
不好的做法（紧耦合）：
（图片来源网络，侵删）
// 如果你的方法只接受 ArrayList，那么未来如果数据源是 LinkedList，就无法使用
public void processNames(ArrayList<String> names) {
// ...
}
好的做法（松耦合）：
// 这个方法只关心它是一个 List，不关心它具体是 ArrayList 还是 LinkedList
public void processNames(List<String> names) {
// 这个方法可以处理任何实现了 List 接口的对象
System.out.println("Processing " + names.size() + " names.");
}
public static void main(String[] args) {
// 可以轻松地传入 ArrayList
List<String> fromArrayList = new ArrayList<>();
fromArrayList.add("Alice");
processNames(fromArrayList);
// 也可以轻松地传入 LinkedList，而无需修改 processNames 方法
List<String> fromLinkedList = new java.util.LinkedList<>();
fromLinkedList.add("Bob");
processNames(fromLinkedList);
}
这种设计使得你的代码更加健壮和易于维护。
何时使用哪个？
什么时候应该使用 List？
在方法参数、返回类型和成员变量的声明中，永远优先使用 List 接口。
- 方法参数：
public void setData(List<Data> dataList) - 返回类型：
public List<Item> getItems() - 类成员变量：
private List<User> users;
这样做的好处是：
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- 灵活性：可以随时更换
List的具体实现（从ArrayList换成LinkedList）,而调用方代码无需任何改动。 - 隐藏实现细节：你只向外部暴露了“这是一个列表”这一信息，而没有暴露“它是一个基于数组实现的列表”这个内部实现。
什么时候应该使用 ArrayList？
当你需要创建一个 List 对象，或者需要使用 ArrayList 特有的方法时。
- 创建实例：
List<String> list = new ArrayList<>(); - 使用特有方法：
ArrayList有一些List接口没有的方法，void ensureCapacity(int minCapacity): 手动增加底层数组的容量,以减少扩容次数。void trimToSize(): 将底层数组的大小调整为列表当前的大小,释放多余空间。
在绝大多数情况下，你只需要 List 接口定义的方法，很少会用到 ArrayList 的特有方法。
List |
ArrayList |
|
|---|---|---|
| 角色 | 蓝图/契约 | 具体的房子 |
| 用途 | 定义行为规范，用于声明，实现解耦 | 提供具体实现，用于创建对象，处理具体数据 |
| 核心思想 | 面向接口编程 | 面向具体实现 |
记住这个黄金法则：
在声明时使用接口（
List），在创建时使用实现类（ArrayList）。
这是 Java 编程中一项非常重要的最佳实践，能极大地提升代码的可读性、可维护性和灵活性。
