【震精】LinkedList源码竟然可以这样玩！！

原文：转载自公众号【乱敲代码】

1.介绍

LinkedList 是线程不安全的，允许元素为null的双向链表。就这么多。

2.继承结构

我们来看一下LinkedList的继承结构图：代码实现:

public class LinkedList<E>	
    extends AbstractSequentialList<E>	
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

• Cloneable实现克隆

• Serializable序列化

• List 定义了一些集合类的方法

• Deque双向队列接口(就是两端都可以进行增加删除操作)

注意一点LinkedList并没有实现RandomAccess所以随机访问是非常慢的。

3.属性

元素个数

transient int size = 0;

指向第一个节点的指针(注释直接就写着)

  /**	
     * Pointer to first node.	
     * Invariant: (first == null && last == null) ||	
     *            (first.prev == null && first.item != null)	
     */	
    transient Node<E> first;

指向最后一个节点的指针

    /**	
     * Pointer to last node.	
     * Invariant: (first == null && last == null) ||	
     *            (last.next == null && last.item != null)	
     */	
    transient Node<E> last;

transient关键字的作用是保持变量不被序列化具体的百度。

不过我们注意到LinkedList是有Node类，这里的Node是一个内部类：

• item存储的元素

• next指向后置节点

• prev指向前置节点

• 内部类同时包含了一个构造函数

其实LinkedList 集合就是由许多个 Node 对象一个连着一个组成手构成，可以看下方的图可以看上面的四个元素，分别就是四个Node对象，可以看到node1所指向的prev上一个节点是空也就是没有上节点,node4所指向的next节点为空也就是没有下一个节点。

4.构造方法

LinkedList共有两个构造方法，一个是创建一个空的构造函数，一个是将已有的Collection添加到LinkedList中。
因为LinkedList不同于ArrayList所以初始化不需要指定大小取分配内存空间。

5.添加元素

LinkedList有几种添加方法我们先从add()开始。

5.1 add方法

checkPositionIndex(index);

可以看到在调用Add方法首先校验一下索引是否合法，如果不合法就会抛出异常。

if (index == size)	
            linkLast(element);	
        else	
            linkBefore(element, node(index));

然后如果索引值等于size的值则直接调用linkLast插入到尾部节点。
否则就linkBefore方法。linkLast方法：

void linkLast(E e) {	
        //将l设为尾节点	
        final Node<E> l = last;	
        //构造一个新节点，节点上一个节点引用指向尾节点l	
        final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);	
        //将尾节点设为创建的新节点	
        last = newNode;	
        //如果尾节点为空，表示原先链表为空	
        if (l == null)	
        //将头节点设为新创建的节点（尾节点也是新创建的节点）	
            first = newNode;	
        else	
        //将原来尾节点下一个节点的引用指向新节点	
            l.next = newNode;	
        size++;//节点数加1	
        modCount++;	
    }

注意一下这里出现了modCount方法，和ArrayList中一样，iterator和listIterator方法返回的迭代器和列表迭代器实现使用。linkBefore:

void linkBefore(E e, Node<E> succ) {	
        //将pred设为插入节点的上一个节点	
        final Node<E> pred = succ.prev;	
        //将新节点的上引用设为pred,下引用设为succ	
        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);	
        //succ的上一个节点的引用设为新节点	
        succ.prev = newNode;	
        //如果插入节点的上一个节点引用为空	
        if (pred == null)	
        //新节点就是头节点	
            first = newNode;	
        else	
        //插入节点的下一个节点引用设为新节点	
            pred.next = newNode;	
        size++;	
        //同上	
        modCount++;	
    }

5.2 addAll()

在LinkedList中有两个addAll方法一个是 addAll(Collection c)一个是addAll(int index, Collection c),其实
addAll(Collection c)=addAll(int index, Collection c)
可以看下面的截图:源码如下：

现在开始分析源码：首先我们可以看到先调用了checkPositionIndex(index);方法来检查索引是否合法。然后将传进来的Collection转成Object数组

 Object[] a = c.toArray();

如果集合为空就直接返回false

if (numNew == 0)	
            return false;

如果插入的位置等于链表的长度就把新增加的元素放在尾部。

Node<E> pred, succ;	
        if (index == size) {	
            succ = null;	
            pred = last;	
        } else {	
            succ = node(index);	
            pred = succ.prev;	
        }

最后在循环要插入的元素。这里我们可以看到上面也有modCount。

5.3 addFirst()

addFirst是将元素插入到LinkedList的头部。如果现在的结构是下图的：addFirst执行的操作就是：红色是使用addFirst插入后的位置。一下是源码

调用了linkFirst方法。上面的操作时：

• 首先执行final Node f = first;将头节点赋值给 f

• final Node newNode = new Node<>(null, e, f);将指定元素构造成一个新节点，此节点的指向下一个节点的引用为头节点

        //将新节点设为头节点，那么原先的头节点 f 变为第二个节点	
        first = newNode;	
        //如果第二个节点为空，也就是原先链表是空	
         if (f == null)	
         //将这个新节点也设为尾节点（前面已经设为头节点了）	
          last = newNode;	
       else	
            f.prev = newNode;//将原先的头节点的上一个节点指向新节点	
       size++;//节点数加1	
       modCount++;//和ArrayList中一样记录修改次数

5.4 addLast方法

addLast是将元素插入到尾部如图(黄色元素)：

黄色node是新增加。注意add也是把元素添加到尾部。我们来看一下源码：

这里看到addLast和add是调用的同一方法，这里就不在讲解。可以看上方的代码。