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by Rowandjj
2014/8/8
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注：下面源代码基于jdk1.7.0_11
首先上一幅框架图：
LinkedList相同间接继承了AbstractList抽象类，对外来看，LinkedList提供的操作接口跟ArrayList是非常类似的。 区别在于内部实现上。略微有点基础的都知道，LinkedList是 基于双向链表这样的数据结构，而ArrayList上一篇已经分析过了。是通过数组实现的。
我们依然依照之前的思路，自顶向下分析，AbstractList以及其上面的类或接口我们上一篇已经分析过，这里不再反复，我们从AbstractSequentialList開始。
package java.util;public abstract class AbstractSequentialListextends AbstractList { protected AbstractSequentialList() {//仅仅有一个构造器 } public E get(int index) {//获取指定位置的值 try { return listIterator(index).next();//通过迭代器的方式 } catch (NoSuchElementException exc) {//找不到就抛出异常 throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index);//这是个Runtime异常 } } public E set(int index, E element) { try { ListIterator e = listIterator(index);//相同调用的listiterator E oldVal = e.next();//记录 e.set(element); return oldVal;//返回 } catch (NoSuchElementException exc) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); } } public void add(int index, E element) { try { listIterator(index).add(element); } catch (NoSuchElementException exc) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); } } public E remove(int index) { try { ListIterator e = listIterator(index); E outCast = e.next(); e.remove(); return outCast; } catch (NoSuchElementException exc) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); } } // Bulk Operations public boolean addAll(int index, Collection
extends E> c) { try { boolean modified = false; ListIterator<E> e1 = listIterator(index); Iterator<? extends E> e2 = c.iterator(); while (e2.hasNext()) { e1.add(e2.next()); modified = true; } return modified; } catch (NoSuchElementException exc) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); } } // Iterators public Iterator<E> iterator() { return listIterator(); } public abstract ListIterator<E> listIterator(int index);//參数为索引位置。表示从哪開始遍历 }
能够发现。这个抽象类中的方法都依赖于这个ListIterator迭代器，而这个获取迭代器的方法是抽象的，留给子类完毕。另外iterator方法并没有返回iterator，而相同是返回了listiterator对象。
接下来，我们分析LinkedList。
先看声明：
public class LinkedListextends AbstractSequentialList implements List , Deque , Cloneable, java.io.Serializable
须要注意的是LinkedList实现了Deque接口，这个接口代表一个双端队列，内部封装了双端队列的全部操作，故而 LinkedList能够当做一个栈、队列或者是双端队列来使用。
以下是其成员变量：
transient int size = 0;//集合大小(结点个数) transient Node前面说过。linkedList是通过双向链表实现，故而不须要有扩容的方法，由于结点是动态申请的。first;//头指针 transient Node last;//尾指针
而这个结点的类型即为Node。以下看
Node源代码 :private static class Node{ E item;//数据 Node next;//后继指针 Node prev;//前驱指针 Node(Node prev, E element, Node next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }
非常显然是个 双向链表的结点结构。
再看LinkedList构造器：
public LinkedList() {} public LinkedList(Collection extends E> c) { this(); addAll(c); }
再看一些对结点的操作方法：
假设你熟悉双向链表。就会发现以下几个函数非常easy，无非是处理指针的指向问题。
private void linkFirst(E e) {//插到头部 final Node f = first; //创建一个新结点，前驱为空。后继为f(也就是当前的头结点) final Node newNode = new Node<>(null, e, f);//注意这样的泛型的写法也是能够的 first = newNode;//头指针指向新结点 if (f == null)//链表为空时 last = newNode;//尾指针指向新结点 else//否则 f.prev = newNode;//让f的前驱指向新结点 size++; modCount++; } void linkLast(E e) {//插到尾部 final Node l = last;//暂时变量记录尾结点 final Node newNode = new Node<>(l, e, null);//创建新结点，前驱为l last = newNode;//更新尾指针 if (l == null)//假设链表为空 first = newNode; else l.next = newNode; size++; modCount++;//用于高速失败机制 } void linkBefore(E e, Node succ) {//将e插入succ之前 // assert succ != null;//调用者须要保证succ不为空 final Node pred = succ.prev;//记录succ的前驱 final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ);//新结点的前驱指向succ的前驱，新结点的后继指向succ succ.prev = newNode;//succ的前驱指向新结点 if (pred == null)//succ为头结点 first = newNode;//更改头指针 else pred.next = newNode;//否则succ的前驱的后继指向新结点 size++; modCount++; } private E unlinkFirst(Node f) {//干掉头结点f // assert f == first && f != null; final E element = f.item; final Node next = f.next; f.item = null; f.next = null; // help GC first = next;//更改头指针 if (next == null) last = null; else next.prev = null; size--; modCount++; return element; } private E unlinkLast(Node l) {//干掉尾结点l // assert l == last && l != null; final E element = l.item; final Node 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; } E unlink(Node x) {//干掉一个普通结点x // assert x != null; final E element = x.item;//记录这个结点值 final Node next = x.next;//记录下一个结点 final Node prev = x.prev;//记录上一个结点 if (prev == null) {//上一个结点为空 first = next; } else { prev.next = next;//上一个结点的下一个指向下一个结点 x.prev = null; } if (next == null) { last = prev; } else { next.prev = prev;//下一个结点的上一个指向上一个 x.next = null; } x.item = null; size--; modCount++; return element; } 有了这些基本函数之后。实现其它操作就方便了。比方这些： public void addFirst(E e) { linkFirst(e); } public void addLast(E e) { linkLast(e); } public boolean add(E e) { linkLast(e); return true; } 再看这个remove方法：
public boolean remove(Object o) { if (o == null) { for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) { unlink(x); return true; } } } else { for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) { unlink(x); return true; } } } return false; } 跟ArrayList类似，依据參数是否为null，进行了两种处理， 说明LinkedList也是支持null的元素的。
再看清空操作：
public void clear() { for (Node x = first; x != null; ) { Node next = x.next;//暂时变量记录待删除结点的下一个 x.item = null; x.next = null; x.prev = null; x = next; } first = last = null; size = 0; modCount++; } 以下的函数封装了索引链表位置的操作： Nodenode(int index) { // assert isElementIndex(index); if (index < (size >> 1)) {//推断待索引的大致位置 Node x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; } }
这个函数用了一个小技巧。首先推断待索引的位置是在链表前半部分还是后半部分，若是前半部分，则顺序索引。否则逆序索引（这就是双向链表的长处之中的一个）。
之前在AbstractSequentialList中未实现的方法在这里得到了实现：
public ListIterator这个ListItr是LinkedList的内部类，实现了ListIterator接口。listIterator(int index) { checkPositionIndex(index); return new ListItr(index); }
private class ListItr implements ListIteratorprivate Node next; ListItr(int index) { // assert isPositionIndex(index); next = (index == size) ? null : node(index); nextIndex = index; }
通过构造器指定起始遍历的位置， 内部通过调用node方法索引该位置的对象。详细方法限于篇幅不在介绍。
值得一提的是这个类还提供了一个 反向的迭代器：
public IteratordescendingIterator() { return new DescendingIterator(); }
这个反向迭代器事实上是对上面介绍的ListItr的封装。
总结：
1.LinkedList内部通过双向链表实现；
2.LinkedList支持null元素；
3.LinkedList插入删除元素较方便。可是查找操作较耗时（对照ArrayList）。尽管内部进行了优化（依据位置选择顺序还是逆序遍历）；
4.LinkedList内部相同通过内部类的形式实现了迭代器（仅实现了ListIterator，iterator方法返回的也是ListIterator对象）。
5.LinkedList实现了Deque接口，能够当成栈、队列、双端队列来使用。
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