LinkedList其实就那么一回事儿之源码分析

上篇文章《ArrayList其实就那么一回儿事儿之源码分析》，给大家谈了ArrayList， 那么本次，就给大家一起看看同为List 家族的LinkedList。 下面就直接看源码吧：

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    transient int size = 0;

    //Node 是LinkedList的一个内部类，下面贴出了这个内部类的源码，
    //主要用于保存上一个、当前和下一个元素的引用

    //头（第一个）元素
    transient Node<E> first;

    //尾（最后一个）元素
    transient Node<E> last;

    public LinkedList() {
    }

    //构造方法传入Collection, 那么将Collection转换为链表结构
    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        return addAll(size, c);
    }

    /**
     * 内部类
     */
    private static class Node<E> {
        //当前元素
        E item;
        //下一个元素
        Node<E> next;
        //上一个元素
        Node<E> prev;

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

    //这就是将一个集合转换为链表的方法
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        //index >= 0 && index <= size
        checkPositionIndex(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        if (numNew == 0)
            return false;

        //succ保存的是index位置的元素
        Node<E> pred, succ;
        if (index == size) {
            //当index == size 的时候， 当前元素的上一个元素就是之前已存在链表的最后一个元素
            //（如果觉得有点绕, 可以再好好体会一下）
            succ = null;
            pred = last;
        } else {
            //当index != size 的时候， 那么index就一定出现在之前链表中
            //此处的调用的node方法，下面源码也已经给出，
            //node方法的主要作用就是判断index所处位置是在之前链表的上半部分还是下半部分，
            //在上半部分就从第一个元素开始循环，循环到index位置时返回元素, 如果是在后半部分，那么就从最后一个元素往前循环，循环到index位置时返回元素
            succ = node(index);
            //得到index所在元素的上一个元素引用
            pred = succ.prev;
        }

        //别急，上面还在热身， 这儿才开始转换

        for (Object o : a) {
            @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
            //构造Node对象， 此时Node对象持有对前一个元素以及当前元素的引用
            Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
            if (pred == null)
                //如果前一个元素为null, 那么说明之前不存在链表，此元素将设置为链表的第一个元素
                first = newNode;
            else
                //如果已存在链表，那么就从之前链表的index位置开始插入
                pred.next = newNode;
            pred = newNode;
        }

        if (succ == null) {
            last = pred;
        } else {
            pred.next = succ;
            succ.prev = pred;
        }

        size += numNew;
        modCount++;
        return true;
    }

    private void checkPositionIndex(int index) {
        if (!isPositionIndex(index))
            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
    }

    private boolean isPositionIndex(int index) {
        return index >= 0 && index <= size;
    }

    //上面已经把这方法解释了一遍，这儿就不多说了，贴出来就为了让大家看得直观
    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;
        }
    }

    //下面开始分析常用的add 、 remove 方法

    //先看看add方法
    public void add(int index, E element) {
        checkPositionIndex(index);

        //相信通过上面的分析，你已经能够猜到add 改怎么做了，
        //当index == size的时候， 已存在链表的最后一个元素就是当前待插入元素的上一个节点（元素）
        //当index != size的时候， 老规矩，先找出index位置的节点元素， 然后再插入（上面已经详解，这儿只做概述，加深印象）
        if (index == size)
            linkLast(element);
        else
            linkBefore(element, node(index));
    }

    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++;
    }

    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++;
    }

    //接下来再看看remove方法
    public E remove(int index) {
        checkElementIndex(index);
        return unlink(node(index));
    }

    //此方法作用： 先得到index位置的node， 然后拿到其上一个元素（pre）和下一个元素(next)，
    //将上一个元素（pre）的下一个元素设置为index的next， 此时，就成功的删除了index位置的元素，
    //举个例子吧： 李四左手牵着张三，右手牵着王五， 现在我们要删除李四， 那么只需要直接将张三的手牵向王五， 明白了吧
    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;
    }

}

通过代码分析，我们可以看到，LinkedList其实是基于双向链表实现的， 因此，书上所讲的LinkedList的特性咱也别去记了， 知道链表的特性就对了， 到此，不得不谈谈LinkedList和ArrayList的区别：

ArrayList基于数组实现，因此具有： 有序、元素可重复、插入慢、 索引快 这些数组的特性；

LinkedList 基于双向链表实现， 因此具有链表 插入快、 索引慢的特性；

了解了它们的特性之后，你就可以根据实际需要，选择合适的List了