java源码阅读LinkedList
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了java源码阅读LinkedList相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1类签名与注释
public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E> implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
双向链表实现了List和Deque接口。 实现所有可选列表操作，并允许所有元素（包括null ）。
请注意，此实现不同步。 如果多个线程同时访问链接列表，并且至少有一个线程在结构上修改列表，则必须在外部进行同步。 （结构修改是添加或删除一个或多个元素的任何操作;仅设置元素的值不是结构修改。）这通常通过在自然封装列表的对象上进行同步来实现。 如果没有这样的对象存在，列表应该使用Collections.synchronizedList方法“包装”。 这最好在创建时完成，以防止意外的不同步访问列表：
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
这个类的iterator和listIterator方法返回的迭代器是故障快速的：迭代器创建之后，除了自己的remove和add方法外的任何方法改变了集合的结构，迭代器会抛出ConcurrentModificationException异常。
注意：LinkedList实现了Deque接口，而Deque又继承了Queue接口，所以LinkedList可以当作队列（Queue）来使用。
2数据结构
LinkedList的基本属性有三个
transient int size = 0; transient Node<E> first; transient Node<E> last;
size：集合中元素的个数
first：链表的第一个节点
last：链表的最后一个节点
Node的数据结构如下
private static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
Node类维护了本节点的元素item，以及前向节点prev和后向节点next的引用。
3添加元素
（1）add(E e)
将指定的元素追加到此列表的末尾。
1 public boolean add(E e) { 2 linkLast(e); 3 return true; 4 } 5 6 void linkLast(E e) { 7 final Node<E> l = last; 8 final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); 9 last = newNode; 10 if (l == null) 11 first = newNode; 12 else 13 l.next = newNode; 14 size++; 15 modCount++; 16 }
（2）add(int index, E element)
在此列表中的指定位置插入指定的元素。
public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index); if (index == size) linkLast(element); else linkBefore(element, node(index)); } //检查索引是否越界（0<=index<=size） private void checkPositionIndex(int index) { if (!isPositionIndex(index)) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } private boolean isPositionIndex(int index) { return index >= 0 && index <= size; } //在节点succ前插入新节点e void linkBefore(E e, Node<E> succ) { // assert succ != null; final Node<E> pred = succ.prev; final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); succ.prev = newNode; if (pred == null) first = newNode; else pred.next = newNode; size++; modCount++; } //返回对应索引位置的节点 Node<E> node(int index) { // assert isElementIndex(index); if (index < (size >> 1)) { Node<E> x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node<E> x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
node方法做了优化，当index小于size/2时，从first开始往后遍历，否则从last开始往前遍历。这里是一个简单的二分思路。
（3）addFirst(E e)
在该列表开头插入指定的元素。
public void addFirst(E e) { linkFirst(e); } private void linkFirst(E e) { final Node<E> f = first; final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f); first = newNode; if (f == null) last = newNode; else f.prev = newNode; size++; modCount++; }
（4）addLast(E e)
public void addLast(E e) { linkLast(e); } void linkLast(E e) { final Node<E> l = last; final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null); last = newNode; if (l == null) first = newNode; else l.next = newNode; size++; modCount++; }
4删除元素
（1）remove()
public E remove() { return removeFirst(); } public E removeFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkFirst(f); } private E unlinkFirst(Node<E> f) { // assert f == first && f != null; final E element = f.item; final Node<E> next = f.next; f.item = null; f.next = null; // help GC first = next; if (next == null) last = null; else next.prev = null; size--; modCount++; return element; }
（2）remove(int index)
public E remove(int index) { checkElementIndex(index); return unlink(node(index)); } E unlink(Node<E> x) { // assert x != null; final E element = x.item; final Node<E> next = x.next; final Node<E> prev = x.prev; if (prev == null) { first = next; } else { prev.next = next; x.prev = null; } if (next == null) { last = prev; } else { next.prev = prev; x.next = null; } x.item = null; size--; modCount++; return element; }
（3）removeFirst()
从此列表中删除并返回第一个元素。
public E removeFirst() { final Node<E> f = first; if (f == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkFirst(f); }
（4）removeLast()
public E removeLast() { final Node<E> l = last; if (l == null) throw new NoSuchElementException(); return unlinkLast(l); } private E unlinkLast(Node<E> l) { // assert l == last && l != null; final E element = l.item; final Node<E> prev = l.prev; l.item = null; l.prev = null; // help GC last = prev; if (prev == null) first = null; else prev.next = null; size--; modCount++; return element; }
还有其他一些删除方法（如下所示）这里就不放代码，感兴趣的可以自己去看一下。
boolean remove(Object o) 从列表中删除指定元素的第一个出现（如果存在）。 boolean removeFirstOccurrence(Object o) 删除此列表中指定元素的第一个出现（从头到尾遍历列表时）。 boolean removeLastOccurrence(Object o) 删除此列表中指定元素的最后一次出现（从头到尾遍历列表时）。
5 LinkedList当作队列使用
（1）入队 offer
将指定的元素添加为此列表的尾部（最后一个元素）。
public boolean offer(E e) { return add(e); }
offer直接调用add（e）在队列的末尾添加一个元素。
（2）出队 poll
public E poll() { final Node<E> f = first; return (f == null) ? null : unlinkFirst(f); }
简单使用如下
Queue<Integer> queue = new LinkedList<>(); for(int i = 1 ; i < 5 ; i++){ queue.offer(i); } System.out.println(queue.poll()); for(int i : queue){ System.out.print(i+" "); }
输出
1 2 3 4
（3）查看队头元素 peek()
public E peek() { final Node<E> f = first; return (f == null) ? null : f.item; }
6 LinkedList当作栈来使用
（1）入栈 push(E e)
public void push(E e) { addFirst(e); }
（2）出栈 pop()
public E pop() { return removeFirst(); }
（3）查看栈顶元素 peek()
public E peek() { final Node<E> f = first; return (f == null) ? null : f.item; }
当作栈使用的时候，链表的表头相当于栈顶，每次入栈都是往表头插入，每次出栈都是删除表头指向的节点。简单使用如下
LinkedList<Integer> stack = new LinkedList<>(); for(int i = 1 ; i < 5 ; i++){ stack.push(i); } System.out.println(stack.pop()); for(int i : stack){ System.out.print(i+" "); }
输出
4 3 2 1
7总结
简单来讲，LinkedList就是一个双向链表。分析一下数组与链表各自的优缺点，就可以很清楚的知道什么时候用ArrayList什么时候该用LinkedList。
链表的优势在于增加和删除节点。而数组的优势在于遍历。
以上是关于java源码阅读LinkedList的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
jdk源码阅读笔记之java集合框架（LinkedList）
JDK源码阅读4-utilCollection-List---LinkedList