Java集合框架：ArrayList与LinkedList实现原理详解

1. 为什么需要模拟实现List？

在Java开发中，ArrayList和LinkedList是我们最常用的两种List实现。但很多开发者只是停留在"知道怎么用"的层面，当被问到"ArrayList和LinkedList在内存中是如何组织的？"、"为什么ArrayList查询快但插入慢？"这类问题时，往往只能给出模糊的回答。

通过手动实现一个简化版的List，我们可以：

• 深入理解动态数组和链表的底层数据结构
• 掌握自动扩容机制的实现原理
• 体会迭代器模式在集合类中的应用
• 了解Java集合框架的设计思想

提示：本文实现的MiniList接口将保持与Java List接口基本一致，但会省略一些非核心方法，专注于最关键的实现原理。

2. 基础架构设计

2.1 接口定义

我们先定义最基础的List接口：

java复制public interface MiniList<E> {
    int size();
    boolean isEmpty();
    boolean contains(Object o);
    Iterator<E> iterator();
    boolean add(E e);
    E get(int index);
    E set(int index, E element);
    void add(int index, E element);
    E remove(int index);
    void clear();
}

这个简化版接口包含了List最核心的CRUD操作。与Java官方List接口相比，我们省略了批量操作、流处理等进阶功能，专注于底层存储机制的实现。

2.2 迭代器实现

迭代器是集合类的关键组件，我们首先实现它：

java复制private class MiniIterator implements Iterator<E> {
    private int cursor = 0;
    
    @Override
    public boolean hasNext() {
        return cursor < size();
    }

    @Override
    public E next