List接口继承于Collection接口，元素以线性方式存储，集合中可以存放重复对象。Kotlin的List分为：不可变集合类List（ReadOnly, Immutable）和可变集合类MutableList（Read&Write, Mutable）。
其类图结构如下：
其中，Iterator是所有容器类Collection的迭代器。迭代器（Iterator）模式，又叫做游标（Cursor）模式。GOF给出的定义为：提供一种方法访问一个容器对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。 从定义可见，迭代器模式是为容器而生。
创建不可变List
我们可以使用listOf函数来构建一个不可变的List（read-only，只读的List）。它定义在libraries/stdlib/src/kotlin/collections/Collections.kt 里面。关于listOf这个构建函数有下面3个重载函数：
@kotlin.internal.InlineOnly public inline fun <T> listOf(): List<T> = emptyList() public fun <T> listOf(vararg elements: T): List<T> = if (elements.size > 0) elements.asList() else emptyList() @JvmVersion public fun <T> listOf(element: T): List<T> = java.util.Collections.singletonList(element)
这些函数创建的List都是是只读的（readonly，也就是不可变的immutable ）、可序列化的。
其中，
-
listOf()用于创建没有元素的空List -
listOf(vararg elements: T)用于创建只有一个元素的List -
listOf(element: T)用于创建拥有多个元素的List
我们使用代码示例分别来演示其用法：
首先，我们使用listOf()来构建一个没有元素的空的List：
>>> val list:List<Int> = listOf() >>> list [] >>> list::class class kotlin.collections.EmptyList
注意，这里的变量的类型不能省略，否则会报错：
>>> val list = listOf() error: type inference failed: Not enough information to infer parameter T in inline fun <T> listOf(): List<T> Please specify it explicitly. val list = listOf() ^
因为这是一个泛型函数。关于泛型，我们将在下一章中介绍。
其中，EmptyList 是一个 internal object EmptyList, 这是Kotlin内部定义的一个默认空的object List类。
下面，我们再来创建一个只有1个元素的List：
>>> val list = listOf(1) >>> list::class class java.util.Collections$SingletonList
我们可以看出，它实际上是调用Java的java.util.Collections 里面的singletonList方法：
public static <T> List<T> singletonList(T o) { return new SingletonList<>(o); }
我们再来创建一个有多个元素的List:
>>> val list = listOf(0,1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8,9) >>> list [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> list::class class java.util.Arrays$ArrayList >>> list::class.java
它调用的是
fun <T> listOf(vararg elements: T): List<T> = if (elements.size > 0) elements.asList() else emptyList()
这个函数。其中，asList函数是Array的扩展函数：
public fun <T> Array<out T>.asList(): List<T> { return ArraysUtilJVM.asList(this) }
而这个ArraysUtilJVM是一个Java类，里面实际上调用的是java.util.Arrays和java.util.List :
package kotlin.collections; import java.util.Arrays; import java.util.List; class ArraysUtilJVM { static <T> List<T> asList(T[] array) { return Arrays.asList(array); } }
另外，我们还可以直接使用arrayListOf函数来创建一个Java中的ArrayList对象实例：
>>> val list = arrayListOf(0,1,2,3) >>> list [0, 1, 2, 3] >>> list::class class java.util.ArrayList >>> val list = listOf(0,1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8,9) >>> list::class class java.util.Arrays$ArrayList
这个函数定义在libraries/stdlib/src/kotlin/collections/Collections.kt类中：
@SinceKotlin("1.1") @kotlin.internal.InlineOnly public inline fun <T> arrayListOf(): ArrayList<T> = ArrayList()
同样的处理方式，这里的 ArrayList() 是Java中的 java.util.ArrayList 的类型别名：
@SinceKotlin("1.1") public typealias ArrayList<E> = java.util.ArrayList<E>
创建可变集合MutableList
在MutableList中，除了继承List中的那些函数外，另外新增了add/addAll、remove/removeAll/removeAt、set、clear、retainAll等更新修改的操作函数。
override fun add(element: E): Boolean override fun remove(element: E): Boolean override fun addAll(elements: Collection<E>): Boolean fun addAll(index: Int, elements: Collection<E>): Boolean override fun removeAll(elements: Collection<E>): Boolean override fun retainAll(elements: Collection<E>): Boolean override fun clear(): Unit operator fun set(index: Int, element: E): E fun add(index: Int, element: E): Unit fun removeAt(index: Int): E override fun listIterator(): MutableListIterator<E> override fun listIterator(index: Int): MutableListIterator<E> override fun subList(fromIndex: Int, toIndex: Int): MutableList<E>
创建一个MutableList的对象实例跟List类似，前面加上前缀mutable，代码示例如下：
>>> val list = mutableListOf(1, 2, 3) >>> list [1, 2, 3] >>> list::class class java.util.ArrayList >>> val list2 = mutableListOf<Int>() >>> list2 [] >>> list2::class class java.util.ArrayList >>> val list3 = mutableListOf(1) >>> list3 [1] >>> list3::class class java.util.ArrayList
我们可以看出，使用mutableListOf函数创建的可变集合类，实际上背后调用的是java.util.ArrayList类的相关方法。
另外，我们可以直接使用Kotlin封装的arrayListOf函数来创建一个ArrayList：
>>> val list4 = arrayListOf(1, 2, 3) >>> list4::class class java.util.ArrayList
关于Kotlin中的ArrayList类型别名定义在
kotlin/collections/TypeAliases.kt 文件中：
@file:kotlin.jvm.JvmVersion package kotlin.collections @SinceKotlin("1.1") public typealias RandomAccess = java.util.RandomAccess @SinceKotlin("1.1") public typealias ArrayList<E> = java.util.ArrayList<E> @SinceKotlin("1.1") public typealias LinkedHashMap<K, V> = java.util.LinkedHashMap<K, V> @SinceKotlin("1.1") public typealias HashMap<K, V> = java.util.HashMap<K, V> @SinceKotlin("1.1") public typealias LinkedHashSet<E> = java.util.LinkedHashSet<E> @SinceKotlin("1.1") public typealias HashSet<E> = java.util.HashSet<E> // also @SinceKotlin("1.1") internal typealias SortedSet<E> = java.util.SortedSet<E> internal typealias TreeSet<E> = java.util.TreeSet<E>
如果我们已经有了一个不可变的List，而我们现在想把他转换成可变的List，我们可以直接调用转换函数toMutableList：
val list = mutableListOf(1, 2, 3) val mlist = list.toMutableList() mlist.add(5)
遍历List元素
使用Iterator迭代器
我们以集合 val list = listOf(0,1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8,9) 为例，使用Iterator迭代器遍历列表所有元素的操作：
>>> val list = listOf(0,1, 2, 3, 4, 5, 6,7,8,9) >>> list [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] >>> val iterator = list.iterator() >>> iterator java.util.AbstractList$Itr@438bad7c >>> while(iterator.hasNext()){ ... println(iterator.next()) ... } 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
迭代器是一种设计模式，它是一个对象，它可以遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常被称为“轻量级”对象，因为创建它的代价小。
Kotlin中的Iterator功能比较简单，并且只能单向移动：
（1）调用iterator()函数，容器返回一个Iterator实例。iterator()函数是kotlin.collections.Iterable中的函数, 被Collection继承。
（2）调用hasNext()函数检查序列中是否还有元素。
（3）第一次调用Iterator的next()函数时，它返回序列的第一个元素。依次向后递推，使用next()获得序列中的下一个元素。
当我们调用到最后一个元素，再次调用next()函数，会抛这个异常java.util.NoSuchElementException。代码示例：
>>> val list = listOf(1,2,3) >>> val iter = list.iterator() >>> iter java.util.AbstractList$Itr@3abfe845 >>> iter.hasNext() true >>> iter.next() 1 >>> iter.hasNext() true >>> iter.next() 2 >>> iter.hasNext() true >>> iter.next() 3 >>> iter.hasNext() false >>> iter.next() java.util.NoSuchElementException at java.util.AbstractList$Itr.next(AbstractList.java:364)
我们可以看出，这里的Iterator的实现是在AbstractList中的内部类IteratorImpl：
private open inner class IteratorImpl : Iterator<E> { protected var index = 0 override fun hasNext(): Boolean = index < size override fun next(): E { if (!hasNext()) throw NoSuchElementException() return get(index++) } }
通过这个实现源码，我们可以更加清楚地明白Iterator的工作原理。
其中，NoSuchElementException()这个类是java.util.NoSuchElementException的类型别名：
@kotlin.SinceKotlin public typealias NoSuchElementException = java.util.NoSuchElementException
使用forEach遍历List元素
这个forEach函数定义如下：
@kotlin.internal.HidesMembers public inline fun <T> Iterable<T>.forEach(action: (T) -> Unit): Unit { for (element in this) action(element) }
它是package kotlin.collections包下面的Iterable的扩展内联函数。它的入参是一个函数类型：
action: (T) -> Unit
关于函数式编程，我们将在后面章节中学习。
这里的forEach是一个语法糖。实际上forEach在遍历List对象的时候，仍然使用的是iterator迭代器来进行循环遍历的。
>>> val list = listOf(1,2,3) >>> list [1, 2, 3] >>> list.forEach{ ... println(it) ... } 1 2 3
当参数只有一个函数的时候，括号可以省略不写。
也就是说，这里面的forEach函数调用的写法，实际上跟下面的写法等价：
list.forEach({ println(it) })
我们甚至还可以直接这样写：
>>> list.forEach(::println)
其中，:: 是函数引用符。
