1. Java List 的基本概念与类型
1.1 List 与 ArrayList 的区别
在 Java 开发中，List 是一个有序集合的接口，定义了元素的重复性和访问顺序的规则。它提供了统一的增删改查能力的入口，使得不同的实现类可以在同一代码层面上互换。通过使用 List，你可以获得更好的代码耦合度和扩展性。
ArrayList 是 List 接口的最常用实现之一，内部采用动态数组存放元素，具备快速的随机访问性能。与此同时，ArrayList 的插入和删除在列表中间位置会涉及数据搬移，影响性能。理解这一点有助于在实际需求中正确选择数据结构。
1.2 List 接口的实现类概览
除了 ArrayList，常见的实现还包括 LinkedList、CopyOnWriteArrayList 等。LinkedList 以双向链表实现，对头尾插入和删除拥有更稳定的性能，但随机访问性能较差。CopyOnWriteArrayList 在并发只读场景下非常有用，因为它在写操作时会复制整个底层数组，从而避免了并发修改的问题。
在实际开发中，选择 ArrayList 还是 LinkedList，通常取决于是否需要频繁的随机访问（偏向 ArrayList）还是需要大量的头尾插入操作（偏向 LinkedList）。
import java.util.*;
public class ListDemo {
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
System.out.println(list);
}
}
2. 增：向 List 中添加元素的最佳实践
2.1 向末尾添加元素
向末尾添加是最常见的操作，add 方法会在 List 的末尾追加新元素，通常具备极佳的连贯性和简洁性。对大多数应用场景来说，末尾添加是最省心的增操作。
如果容量不足，底层实现会进行扩容，保持 O(1) 平均时间的插入性能，因此在容量敏感的场景也能保持较好的效率。
List nums = new ArrayList<>();
nums.add(10);
nums.addAll(Arrays.asList(20, 30, 40));
2.2 在指定位置插入元素
在指定位置插入时，需要保证 index 在有效范围，并且会把后续元素向后移动来为新元素腾出空间。这种操作会有一定的位移成本，尤其是在大容量的数组实现中。
使用 add(index, element) 可以实现有序的插入，确保在特定位置保持序列的有序性或自定义顺序。
List list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("C");
list.add(1, "B"); // 插入 B 在 A 与 C 之间
System.out.println(list); // [A, B, C]
3. 删：如何从 List 中移除元素
3.1 根据值移除元素
根据值移除时，可以使用 remove(Object o)，它会移除首次出现的该值。此操作的复杂度通常为线性，因为需要在列表中查找目标值。
如果列表中存在重复值，需结合流式处理或自定义逻辑来移除所有目标值，以确保最终集合符合预期。
List list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.remove("B"); // 按值移除
System.out.println(list); // [A, C]
3.2 根据索引移除元素
根据索引移除时，使用 remove(int index)，它会返回被移除的对象并且后续元素左移以填补空缺。这在维持有序性时非常直观。
注意边界检查，确保 index 不越界，否则会抛出 IndexOutOfBoundsException。
List list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.remove("B"); // 按值移除
list.remove(0); // 根据索引移除，移除 "A"
System.out.println(list); // [C]
3.3 注意并发与修改枚举的坑点
在修改 List 状态的同时，若使用增强型 for 循环可能触发 ConcurrentModificationException，要避免在迭代中直接修改。对大规模数据操作，建议先收集再批量修改，或使用 Iterator 的 remove()。
如果确实需要在遍历中修改，考虑使用并发安全的集合或通过分段处理来降低风险。
4. 改：更新 List 中元素的技巧
4.1 就地更新 vs 替换对象
就地更新通常通过 set(index, element) 实现，注意要保持索引有效并尽量保持对象引用的一致性。就地更新在保持原有容量和结构的同时，更新内容本身。
如果要修改对象的字段，直接对对象引用进行属性修改也常见，但需确保线程安全与数据一致性，避免出现脏数据。
List list = new ArrayList<>();
list.add("foo");
list.add("bar");
// 将 "foo" 替换为 "FOO"
list.set(0, "FOO");
System.out.println(list); // [FOO, bar]
4.2 使用 List#set 与流式处理
对于批量更新，结合 List#set 与 Stream.map 可以实现不可变式的更新，提升代码可读性与可维护性。
List list = new ArrayList<>();
list.add("foo");
list.add("bar");
// 将 "foo" 替换为大写
List updated = list.stream()
.map(String::toUpperCase)
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(updated); // [FOO, BAR]
5. 查：高效查询 List 的方法
5.1 常用查找方式
常用方法包括 get(index)、contains、以及 indexOf，它们支持快速定位或判断元素是否存在。对于有序 List，可以结合二分思想提高查找效率，但需要自己实现或使用第三方工具。
在实际场景中，常见的查找需求包括按值判断是否包含、按条件筛选、以及根据对象属性提取子集合。
List list = Arrays.asList("apple","banana","apricot");
boolean hasBanana = list.contains("banana");
int idx = list.indexOf("apricot"); // 2
System.out.println("contains banana? " + hasBanana);
System.out.println("apricot index: " + idx);
5.2 使用 Java 8 Streams 进行查询
通过 Stream 的过滤、映射和收集，可以实现复杂的查询逻辑，且可读性更高，适合对 List 进行多条件查询、分组、聚合等操作。
List list = Arrays.asList("apple","banana","apricot");
List result = list.stream()
.filter(s -> s.startsWith("a"))
.collect(Collectors.toList());
System.out.println(result); // [apple, apricot]
6. 实战最佳实践：性能、线程安全、以及常见坑点
6.1 性能与容量管理
容量预估 在大量插入前进行容量预设可以减少扩容次数，提升写入吞吐量。
避免在高频率写入场景中混用不同的 List 实现，以避免额外的开销。例如，在读多写少的场景下，CopyOnWriteArrayList 的写成本通常较高。
List data = new ArrayList<>(1024); // 预设容量
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
data.add(i);
}
6.2 线程安全的 List 使用场景
在并发环境中，CopyOnWriteArrayList 提供线程安全的读取，但写入成本较高，适合多读少写的场景。
若需要高并发写入但不愿意外部同步，可以考虑使用 Collections.synchronizedList 或者使用并发容器，如 ConcurrentLinkedQueue 等，结合实际需求做权衡。
List safeList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
safelist.add("x");
safelist.get(0);
