集合框架之从JDK1.8源码中看LinkedList

最新推荐文章于 2024-06-11 15:23:51 发布

原创最新推荐文章于 2024-06-11 15:23:51 发布 · 303 阅读

0 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#jdk #LinkedList #集合 #链表

Java 专栏收录该内容

67 篇文章

订阅专栏

本文深入剖析了JDK1.8中LinkedList的内部实现机制，包括基于双向链表的添加和删除操作，以及其与ArrayList在性能上的对比。

概述

之前说过ArrayList内部是基于数组实现的，而LinkedList内部是基于双向链表实现的，现在就JDK1.8源码来看看内部的实现机制。

添加元素

我们添加元素，最常见的一个方法就是add操作

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

来看看linkLast方法的实现：

    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++;
    }

其中Node是个静态内部类，它会维护一个前节点信息和后节点信息，以及当前的业务数据。

    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;
        }
    }

因此，当我们添加数据的时候，实际是通过linkLast将我们的元素添加到队列尾部

删除元素

在删除元素的时候，我们来看看remove操作

    public boolean remove(Object o) {
        if (o == null) {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (x.item == null) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        } else {
            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
                if (o.equals(x.item)) {
                    unlink(x);
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

来看看unlink方法的实现：

    E unlink(Node<E> x) {
        //获取当前元素
        final E element = x.item;
        //获取后继和前驱节点
        final Node<E> next = x.next;
        final Node<E> prev = x.prev;

        if (prev == null) {
        	//没有前驱节点，删除的是头节点
            first = next;
        } else {
            prev.next = next;
            x.prev = null;
        }

        if (next == null) {
        	//没有后继节点，删除的是尾节点
            last = prev;
        } else {
            next.prev = prev;
            x.next = null;
        }
		//切断引用
        x.item = null;
        size--;
        modCount++;
        return element;
    }

删除节点的操作，实际就是在双向链表中删除当前节点，链接当前节点的前驱和后继两个节点。

特性

LinkedList特性	描述
是否允许空	允许
是否允许重复数据	允许
是否有序	有序
是否线程安全	非线程安全

LinkedList和ArrayList的对比

ArrayList内部基于数组，而LinkedList内部基于双向链表
就插入和删除而言，LinkedList做插入、删除的时候，慢在寻址，快在只需要改变前后节点的引用地址，而ArrayList做插入、删除的时候，慢在数组元素的批量复制，快在寻址
LinkedList维护了一个双向链表，占用的内存更高，ArrayList底层数组扩容是一个既消耗时间又消耗空间的操作。