LinkedList源码

Posted 2022-01-07 chenzhuantou

1 说明

1. LinkedList是一个双向链表，继承看List接口和Duque接口。

2. LinkedList不是线程安全,确保线程安全方法

 List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...))

2 源码分析

2.1 静态内部类

LinkedList是一个链表,需要一个node类作为节点，因此他在内部构建了一个静态内部类。

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;
    

静态内部类，该类不能直接访问LinkedLIst的非静态成员（属性和方法），因为Java的约束：静态方法不能直接访问非静态的成员。

2.2 add()方法

往==链表尾部==添加元素,boolean修饰，总是返回true

public boolean add(E e) 
    linkLast(e);
    return true;

再看linkLast(e)方法

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++;

如果l为空，则表示链表为空，插入的元素作为列表的第一个元素。
last是一个全局变量

transient Node<E> last;

然后相应的size也增加。size也是一个全局变量

transient int size = 0;

这样的话就可以写个获取size的方法，所以的size的方法为

public int size() 
    return size;

2.3 get()方法

public E get(int index) 
    checkElementIndex(index); 
    return node(index).item;

==checkElementIndex(index)== 判断寻找的索引是否越界，如果越界则抛出异常。
==node(index).item== 通过方法取得nod对象，然后取得item的值。

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;
    

这里通过位运算找出寻找范围的中间值，如果小于中间值，则出链头开始寻找，否则从链尾往回寻找。值得借鉴。

2.4 toArray()方法

将列表转成数组的一个桥梁方法

public Object[] toArray() 
    Object[] result = new Object[size];
    int i = 0;
    for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
        result[i++] = x.item;
    return result;

2.5 clear()方法

此调用返回后，列表将为空

public void clear() 
    // Clearing all of the links between nodes is "unnecessary", but:
    // - helps a generational GC if the discarded nodes inhabit
    //   more than one generation
    // - is sure to free memory even if there is a reachable Iterator
    for (Node<E> x = first; x != null; ) 
        Node<E> next = x.next;
        x.item = null;
        x.next = null;
        x.prev = null;
        x = next;
    
    first = last = null;
    size = 0;
    modCount++;

可以利用该方法清空list列表，达到list多次复用的目的，减少内存花销