共计 18294 个字符，预计需要花费 46 分钟才能阅读完成。
一、JavaDoc 简介
LinkedList 双向链表，实现了 List 的 双向队列接口，实现了所有 list 可选择性操作，允许存储任何元素(包括 null 值)
所有的操作都可以表现为双向性的，遍历的时候会从首部到尾部进行遍历，直到找到最近的元素位置
注意这个实现不是线程安全的, 如果多个线程并发访问链表，并且至少其中的一个线程修改了链表的结构，那么这个链表必须进行外部加锁。(结构化的操作指的是任何添加或者删除至少一个元素的操作，仅仅对已有元素的值进行修改不是结构化的操作)。
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…)), 可以用这种链表做同步访问，但是最好在创建的时间就这样做，避免意外的非同步对链表的访问
迭代器返回的 iterators 和 listIterator 方法会造成 fail-fast 机制：如果链表在生成迭代器之后被结构化的修改了，除了使用 iterator 独有的 remove 方法外，都会抛出并发修改的异常因此，在面对并发修改的时候，这个迭代器能够快速失败，从而避免非确定性的问题
二、LinkedList 继承接口和实现类介绍
java.util.LinkedList 继承了 AbstractSequentialList 并实现了 List , Deque , Cloneable 接口，以及 Serializable 接口
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable {}
类之间的继承体系如下：
下面就对继承树中的部分节点进行大致介绍：
AbstractSequentialList 介绍：这个接口是 List 一系列子类接口的核心接口，以求最大限度的减少实现此接口的工作量，由顺序访问数据存储 (例如链接链表) 支持。对于随机访问的数据 (像是数组)，AbstractList 应该优先被使用这个接口可以说是与 AbstractList 类相反的，它实现了随机访问方法，提供了 get(int index),set(int index,E element), add(int index,E element) and remove(int index) 方法对于程序员来说：
要实现一个列表，程序员只需要扩展这个类并且提供 listIterator 和 size 方法即可。对于不可修改的列表来说，程序员需要实现列表迭代器的 hasNext(), next(), hasPrevious(),previous 和 index 方法
AbstractList 介绍：
这个接口也是 List 继承类层次的核心接口，以求最大限度的减少实现此接口的工作量，由顺序访问数据存储 (例如链接链表) 支持。对于顺序访问的数据 (像是链表)，AbstractSequentialList 应该优先被使用，如果需要实现不可修改的 list，程序员需要扩展这个类，list 需要实现 get(int) 方法和 List.size() 方法如果需要实现可修改的 list，程序员必须额外重写 set(int,Object) set(int,E)方法(否则会抛出 UnsupportedOperationException 的异常)，如果 list 是可变大小的，程序员必须额外重写 add(int,Object) , add(int, E) and remove(int) 方法
AbstractCollection 介绍：
这个接口是 Collection 接口的一个核心实现，尽量减少实现此接口所需的工作量为了实现不可修改的 collection，程序员应该继承这个类并提供呢 iterator 和 size 方法为了实现可修改的 collection，程序团需要额外重写类的 add 方法，iterator 方法返回的 Iterator 迭代器也必须实现 remove 方法
三、LinkedList 基本方法介绍
上面看完了 LinkedList 的继承体系之后，来看看 LinkedList 的基本方法说明
png](/img/bVbqVeN)
字比较小，可能有些不清晰，下面我就来对上面图片做一个大致介绍：
添加
add():
—-> 1. add(E e) : 直接在 ’ 末尾 ’ 处添加元素
—-> 2. add(int index,E element) : 在 ’ 指定索引处添 ’ 加元素
—-> 3. addAll(Collections<? extends E> c) : 在 ’ 末尾 ’ 处添加一个 collection 集合
—-> 4. addAll(int index,Collections<? extends E> c)：在 ’ 指定位置 ’ 添加一个 collection 集合
—-> 5. addFirst(E e): 在 ’ 头部 ’ 添加指定元素
—-> 6. addLast(E e): 在 ’ 尾部 ’ 添加指定元素
offer():
—-> 1. offer(E e)：在链表 ’ 末尾 ’ 添加元素
—-> 2. offerFirst(E e): 在 ’ 链表头 ’ 添加指定元素
—-> 3. offerLast(E e): 在 ’ 链表尾 ’ 添加指定元素
push(E e): 在 ’ 头部 ’ 压入元素
移除
poll()：
—-> 1. poll(): 访问并移除 ’ 首部 ’ 元素
—-> 2. pollFirst(): 访问并移除 ’ 首部 ’ 元素
—-> 3. pollLast(): 访问并移除 ’ 尾部 ’ 元素
pop(): 从列表代表的堆栈中弹出元素，从 ’ 头部 ’ 弹出
remove():
—-> 1. remove(): 移除并返回 ’ 首部 ’ 元素
—-> 2. remove(int index) : 移除 ’ 指定索引 ’ 处的元素
—-> 3. remove(Object o): 移除指定元素
—-> 4. removeFirst(): 移除并返回 ’ 第一个 ’ 元素
—-> 5. removeFirstOccurrence(Object o): 从头到尾遍历，移除 ’ 第一次 ’ 出现的元素
—-> 6. removeLast(): 移除并返回 ’ 最后一个 ’ 元素
—-> 7. removeLastOccurrence(Object o): 从头到尾遍历，移除 ’ 最后一次 ’ 出现的元素
clear(): 清空所有元素
访问
peek():
—-> 1. peek(): 只访问，不移除 ’ 首部 ’ 元素
—-> 2. peekFirst(): 只访问，不移除 ’ 首部 ’ 元素，如果链表不包含任何元素，则返回 null
—-> 3. peekLast(): 只访问，不移除 ’ 尾部 ’ 元素，如果链表不包含任何元素，返回 null
element(): 只访问，不移除 ’ 头部 ’ 元素
get():
—-> 1. get(int index): 返回 ’ 指定索引 ’ 处的元素
—-> 2. getFirst(): 返回 ’ 第一个 ’ 元素
—-> 3. getLast(): 返回 ’ 最后一个 ’ 元素
indexOf(Object o): 检索某个元素 ’ 第一次 ’ 出现所在的位置
LastIndexOf(Object o): 检索某个元素 ’ 最后一次 ’ 出现的位置
其他
clone() : 返回一个链表的拷贝，返回值为 Object 类型
contains(Object o): 判断链表是否包含某个元素
descendingIterator(): 返回一个迭代器，里面的元素是倒叙返回的
listIterator(int index) : 在指定索引处创建一个 ’ 双向遍历迭代器 ’
set(int index, E element): 替换某个位置处的元素
size() : 返回链表的长度
spliterator(): 创建一个后期绑定并快速失败的元素
toArray(): 将链表转变为数组返回
四、LinkedList 基本方法使用
学以致用，熟悉了上面基本方法之后，来简单做一个 demo 测试一下上面的方法：
/**
* 此方法描述
* LinedList 集合的基本使用
*/
public class LinkedListTest {
public static void main(String[] args) {
LinkedList<String> list = new LinkedList<>();
list.add(“111”);
list.add(“222”);
list.add(“333″);
list.add(1,”123”);
// 分别在头部和尾部添加元素
list.addFirst(“top”);
list.addLast(“bottom”);
System.out.println(list);
// 数组克隆
Object listClone = list.clone();
System.out.println(listClone);
// 创建一个首尾互换的迭代器
Iterator<String> it = list.descendingIterator();
while (it.hasNext()){
System.out.print(it.next() + ” “);
}
System.out.println();
list.clear();
System.out.println(“list.contains(‘111’) ? ” + list.contains(“111”));
Collection<String> collec = Arrays.asList(“123″,”213″,”321”);
list.addAll(collec);
System.out.println(list);
System.out.println(“list.element = ” + list.element());
System.out.println(“list.get(2) = ” + list.get(2));
System.out.println(“list.getFirst() = ” + list.getFirst());
System.out.println(“list.getLast() = ” + list.getLast());
// 检索指定元素出现的位置
System.out.println(“list.indexOf(213) = ” + list.indexOf(“213”));
list.add(“123”);
System.out.println(“list.lastIndexOf(123) = ” + list.lastIndexOf(“123”));
// 在首部和尾部添加元素
list.offerFirst(“first”);
list.offerLast(“999”);
System.out.println(“list = ” + list);
list.offer(“last”);
// 只访问，不移除指定元素
System.out.println(“list.peek() = ” + list.peek());
System.out.println(“list.peekFirst() = ” + list.peekFirst());
System.out.println(“list.peekLast() = ” + list.peekLast());
// 访问并移除元素
System.out.println(“list.poll() = ” + list.poll());
System.out.println(“list.pollFirst() = ” + list.pollFirst());
System.out.println(“list.pollLast() = ” + list.pollLast());
System.out.println(“list = ” + list);
// 从首部弹出元素
list.pop();
// 压入元素
list.push(“123”);
System.out.println(“list.size() = ” + list.size());
System.out.println(“list = ” + list);
// remove 操作
System.out.println(list.remove());
System.out.println(list.remove(1));
System.out.println(list.remove(“999”));
System.out.println(list.removeFirst());
System.out.println(“list = ” + list);
list.addAll(collec);
list.addFirst(“123”);
list.addLast(“123”);
System.out.println(“list = ” + list);
list.removeFirstOccurrence(“123”);
list.removeLastOccurrence(“123”);
list.removeLast();
System.out.println(“list = ” + list);
list.addFirst(“top”);
list.addLast(“bottom”);
list.set(2,”321″);
System.out.println(“list = ” + list);
System.out.println(“————————–“);
// 创建一个 list 的双向链表
ListIterator<String> listIterator = list.listIterator();
while(listIterator.hasNext()){
// 移到 list 的末端
System.out.println(listIterator.next());
}
System.out.println(“————————–“);
while (listIterator.hasPrevious()){
// 移到 list 的首端
System.out.println(listIterator.previous());
}
}
}
Console:
——-1——- [top, 111, 123, 222, 333, bottom]
——-2——-[top, 111, 123, 222, 333, bottom]
bottom 333 222 123 111 top
list.contains(‘111’) ? false
[123, 213, 321]
list.element = 123
list.get(2) = 321
list.getFirst() = 123
list.getLast() = 321
list.indexOf(213) = 1
list.lastIndexOf(123) = 3
——-4——- [first, 123, 213, 321, 123, 999]
list.peek() = first
list.peekFirst() = first
list.peekLast() = last
list.poll() = first
list.pollFirst() = 123
list.pollLast() = last
——-5——- [213, 321, 123, 999]
list.size() = 4
——-6——- [123, 321, 123, 999]
123
123
true
321
——-7——- []
——-8——- [123, 123, 213, 321, 123]
list = [123, 213]
——-9——- [top, 123, 321, bottom]
————————–
top
123
321
bottom
————————–
bottom
321
123
top
五、LinkedList 内部结构以及基本元素声明
LinkedList 内部结构是一个双向链表具体示意图如下
每一个链表都是一个 Node 节点，由三个元素组成
private static class Node<E> {
// Node 节点的元素
E item;
// 指向下一个元素
Node<E> next;
// 指向上一个元素
Node<E> prev;
// 节点构造函数
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
first 节点也是头节点，last 节点也是尾节点
LinkedList 中有三个元素，分别是
transient int size = 0; // 链表的容量
transient Node<E> first; // 指向第一个节点
transient Node<E> last; // 指向最后一个节点
LinkedList 有两个构造函数，一个是空构造函数，不添加任何元素，一种是创建的时候就接收一个 Collection 集合。
/**
* 空构造函数
*/
public LinkedList() {}
/**
* 创建一个包含指定元素的构造函数
*/
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
六、LinkedList 具体源码分析
前言: 此源码是作者根据上面的代码示例一步一步跟进去的，如果有哪些疑问或者讲的不正确的地方，请与作者联系。
添加
添加的具体流程示意图：
包括方法有：
add(E e)
add(int index, E element)
addAll(Collection<? extends E> c)
addAll(int index, Collection<? extends E> c)
addFirst(E e)
addLast(E e)
offer(E e)
offerFirst(E e)
offerLast(E e)
下面对这些方法逐个分析其源码：
add(E e)：
// 添加指定元素至 list 末尾
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
// 真正添加节点的操作
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
// 生成一个 Node 节点
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
last = newNode;
// 如果 l = null，代表的是第一个节点，所以这个节点即是头节点
// 又是尾节点
if (l == null)
first = newNode;
else
// 如果不是的话，那么就让该节点的 next 指向新的节点
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
比如第一次添加的是 111，此时链表中还没有节点，所以此时的尾节点 last 为 null, 生成新的节点，所以 此时的尾节点也就是 111，所以这个 111 也是头节点，再进行扩容，修改次数对应增加
第二次添加的是 222，此时链表中已经有了一个节点，新添加的节点会添加到尾部，刚刚添加的 111 就当作头节点来使用，222 被添加到 111 的节点后面。
add(int index,E e) :
/**
* 在指定位置插入指定的元素
*/
public void add(int index, E element) {
// 下标检查
checkPositionIndex(index);
if (index == size)
// 如果需要插入的位置和链表的长度相同，就在链表的最后添加
linkLast(element);
else
// 否则就链接在此位置的前面
linkBefore(element, node(index));
}
// 越界检查
private void checkPositionIndex(int index) {
if (!isPositionIndex(index))
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
// 判断参数是否是有效位置(对于迭代或者添加操作来说)
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
// linkLast 上面已经介绍过
// 查找索引所在的节点
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;
}
}
// 在非空节点插入元素
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
// succ 即是插入位置的节点
// 查找该位置处的前面一个节点
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++;
}
例如在位置为 1 处添加值为 123 的元素，首先对下标进行越界检查，判断这个位置是否等于链表的长度，如果与链表长度相同，就往最后插入，如果不同的话，就在索引的前面插入。
下标为 1 处并不等于索引的长度，所以在索引前面插入，首先对查找 1 这个位置的节点是哪个，并获取这个节点的前面一个节点，在判断这个位置的前一个节点是否为 null，如果是 null，那么这个此处位置的元素就被当作头节点，如果不是的话，头节点的 next 节点就指向 123
addFirst(E e) :
// 在头节点插入元素
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
// 先找到 first 节点
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
first = newNode;
if (f == null)
// f 为 null，也就代表着没有头节点
last = newNode;
else
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
例如要添加 top 元素至链表的首部，需要先找到 first 节点，如果 first 节点为 null，也就说明没有头节点，如果不为 null，则头节点的 prev 节点是新插入的节点。
addLast(E e) :
/**
* 在末尾处添加节点
*/
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
// 链接末尾处的节点
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++;
}
方法逻辑与在头节点插入基本相同
addAll(Collections<? extends E> c) :
/**
* 在链表中批量添加数据
*/
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 越界检查
checkPositionIndex(index);
// 把集合转换为数组
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
// 直接在末尾添加，所以 index = size
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}
// 遍历每个数组
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings(“unchecked”) E e = (E) o;
// 先对应生成节点，再进行节点的链接
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
if (pred == null)
first = newNode;
else
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
Collection<String> collec = Arrays.asList(“123″,”213″,”321”);
list.addAll(collec);
例如要插入一个 Collection 为 123,213,321 的集合，没有指定插入元素的位置，默认是向链表的尾部进行链接，首先会进行数组越界检查，然后会把集合转换为数组，在判断数组的大小是否为 0，为 0 返回，不为 0，继续下面操作
因为是直接向链尾插入，所以 index = size，然后遍历每个数组，首先生成对应的节点，在对节点进行链接，因为 succ 是 null，此时 last 节点 = pred，这个时候的 pred 节点就是遍历数组完成后的最后一个节点
然后再扩容数组，增加修改次数
addAll(Collections<? extends E> c) : 这个方法的源码同上
offer 也是对元素进行添加操作，源码和 add 方法相同
offerFirst(E e)和 addFirst(E e) 源码相同
offerLast(E e)和 addLast(E e) 源码相同)
push(E e) 和 addFirst(E e) 源码相同
取出元素
包括方法有：
peek()
peekFirst()
peekLast()
element()
get(int index)
getFirst()
getLast()
indexOf(Object o)
lastIndexOf(Object o)
peek()
/**
* 只是访问，但是不移除链表的头元素
*/
public E peek() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
peek() 源码比较简单，直接找到链表的第一个节点，判断是否为 null，如果为 null，返回 null，否则返回链首的元素
peekFirst()：源码和 peek() 相同
peekLast():
/**
* 访问，但是不移除链表中的最后一个元素
* 或者返回 null 如果链表是空链表
*/
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
源码也比较好理解
element() :
/**
* 只是访问，但是不移除链表的第一个元素
*/
public E element() {
return getFirst();
}
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return f.item;
}
与 peek()相同的地方都是访问链表的第一个元素，不同是 element 元素在链表为 null 的时候会报空指针异常
get(int index) :
/*
* 返回链表中指定位置的元素
*/
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
// 返回指定索引下的元素的非空节点
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;
}
}
get(int index)源码也是比较好理解，首先对下标进行越界检查，没有越界的话直接找到索引位置对应的 node 节点，进行返回
getFirst()：源码和 element()相同
getLast(): 直接找到最后一个元素进行返回，和 getFist 几乎相同
indexOf(Object o) :
/*
* 返回第一次出现指定元素的位置，或者 - 1 如果不包含指定元素。
*/
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
两种情况：
如果需要检索的元素是 null，对元素链表进行遍历，返回 x 的元素为空的位置
如果需要检索的元素不是 null，对元素的链表遍历，直到找到相同的元素，返回元素下标
lastIndexOf(Object o) :
/*
* 返回最后一次出现指定元素的位置，或者 - 1 如果不包含指定元素。
*/
public int lastIndexOf(Object o) {
int index = size;
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index–;
if (x.item == null)
return index;
}
} else {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
index–;
if (o.equals(x.item))
return index;
}
}
return -1;
}
从 IndexOf(Object o)源码反向理解
删除
删除节点的示意图如下：
包括的方法有：
poll()
pollFirst()
pollLast()
pop()
remove()
remove(int index)
remove(Object o)
removeFirst()
removeFirstOccurrence(Object o)
removeLast()
removeLastOccurrence(Object o)
clear()
poll() :
/*
* 访问并移除链表中指定元素
*/
public E poll() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
// 断开第一个非空节点
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
final E element = f.item;
final Node<E> next = f.next;
f.item = null;
f.next = null; // help GC
first = next;
if (next == null)
last = null;
else
next.prev = null;
size–;
modCount++;
return element;
}
poll()方法也比较简单直接，首先通过 Node 方法找到第一个链表头，然后把链表的元素和链表头指向的 next 元素置空，再把 next 节点的元素变为头节点的元素
pollFirst() : 与 poll() 源码相同
pollLast(): 与 poll() 源码很相似，不再解释
pop()
/*
* 弹出链表的指定元素，换句话说，移除并返回链表中第一个元素
*/
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
// unlinkFirst 源码上面???? 有
removeFirst 源码就多了如果首部元素为 null，就直接抛出异常的操作
remove(int index):
/*
* 移除链表指定位置的元素
*/
public E remove(int index) {
checkElementIndex(index);
// 找到 index 的节点，断开指定节点
return unlink(node(index));
}
// 断开指定节点
E unlink(Node<E> x) {
// 找到链接节点的元素，next 节点和 prev 节点
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;
}
remove(Object o)
/*
* 移除列表中第一次出现的指定元素，如果存在的话。如果列表不包含指定元素，则不会改变，
* 更进一步来说，移除索引最小的元素，前提是(o == null ? get(i) == null : o.equals(get(i)))
*/
public boolean remove(Object o) {
// 如果 o 为 null
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
// 匹配 null 对象，删除控对象，返回 true
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 如果不为 null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
// 匹配对应节点，返回 true
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
removeFirst() 和 remove() 源码相同
removeFirstOccurrence(Object o)和 remove(Object o) 源码相同
removeLast() 和 pollLast() 相同
removeLastOccurrence(Object o) 和 removeFirstOccurrence(Object o) 相似
clear()
/*
* 清空所有元素
*/
public void clear() {
// 遍历元素，把元素的值置为 null
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++;
}
clear()方法，先找到链表头，循环遍历每一项，把每一项的 prev，item，next 属性置空，最后再清除 first 和 last 节点，注意源码有一点，x = next，这行代码是向后遍历的意思，根据 next 的元素再继续向后查找
其他方法
链表最常用的方法就是添加、查找、删除，下面来介绍一下其他的方法
clone()
/*
* 链表复制
*/
public Object clone() {
// 此处的 clone
LinkedList<E> clone = superClone();
// Put clone into “virgin” state
clone.first = clone.last = null;
clone.size = 0;
clone.modCount = 0;
// Initialize clone with our elements
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
clone.add(x.item);
return clone;
}
private LinkedList<E> superClone() {
try {
return (LinkedList<E>) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new InternalError(e);
}
}
// 本地方法
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException;
clone() 方法调用 superClone()能够获取拷贝过后的值，但是为什么要把 first 和 last 置为 null，debug 的时候就发现 clone 对象所有的值都为 null 了，而且为什么又要循环遍历链表再添加一遍？
contains(Object o) : 和 index 源码几乎相同
set(int index, E element)
/*
* 在指定位置替换指定元素
*/
public E set(int index, E element) {
// 越界检查
checkElementIndex(index);
// 找到索引元素所在的位置
Node<E> x = node(index);
// 元素替换操作，返回替换之前的元素
E oldVal = x.item;
x.item = element;
return oldVal;
}
descendingIterator()
public Iterator<E> descendingIterator() {
return new DescendingIterator();
}
private class DescendingIterator implements Iterator<E> {
private final ListItr itr = new ListItr(size());
public boolean hasNext() {
return itr.hasPrevious();
}
public E next() {
return itr.previous();
}
public void remove() {
itr.remove();
}
}
descendingIterator 就相当于创建了一个倒置的 Iterator，倒叙遍历
listIterator(int index) :
/*
* 在指定位置上返回一个列表的迭代器，这个 list-Iterator 是有快速失败机制的
* 可以参见我的另一篇文章 ArrayList 源码解析
*/
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
// ListItr 是 LinkedList 的一个内部类
private class ListItr implements ListIterator<E> {
// 上一个被返回的节点
private Node<E> lastReturned;
// 下一个节点
private Node<E> next;
// 下一个下标
private int nextIndex;
// 期望的修改次数 = 修改次数，用于判断并发情况
private int expectedModCount = modCount;
// 在指定位置创建一个迭代器
ListItr(int index) {
next = (index == size) ? null : node(index);
nextIndex = index;
}
// 判断是否有下一个元素
// 判断的标准是下一个索引的值 < size , 说明当前位置最大 = 链表的容量
public boolean hasNext() {
return nextIndex < size;
}
// 查找下一个元素
public E next() {
checkForComodification();
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException();
lastReturned = next;
// 指向下一个元素
next = next.next;
nextIndex++;
return lastReturned.item;
}
// 是否有之前的元素
public boolean hasPrevious() {
// 通过元素索引是否等于 0，来判断是否达到开头。
return nextIndex > 0;
}
// 遍历之前的元素
public E previous() {
checkForComodification();
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
// next 指向链表的上一个元素
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
nextIndex–;
return lastReturned.item;
}
// 下一个索引
public int nextIndex() {
return nextIndex;
}
// 上一个索引
public int previousIndex() {
return nextIndex – 1;
}
// 移除元素，有 fail-fast 机制
public void remove() {
checkForComodification();
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
Node<E> lastNext = lastReturned.next;
unlink(lastReturned);
if (next == lastReturned)
next = lastNext;
else
nextIndex–;
lastReturned = null;
expectedModCount++;
}
// 设置当前节点为 e，有 fail-fast 机制
public void set(E e) {
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
lastReturned.item = e;
}
// 将 e 添加到当前节点的前面，也有 fail-fast 机制
public void add(E e) {
checkForComodification();
lastReturned = null;
if (next == null)
linkLast(e);
else
linkBefore(e, next);
nextIndex++;
expectedModCount++;
}
// jdk1.8 引入，用于快速遍历链表元素
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
action.accept(next.item);
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
}
checkForComodification();
}
// 判断“modCount 和 expectedModCount 是否相等”，依次来实现 fail-fast 机制
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
toArray()
/*
* 返回 LinkedList 的 Object[]数组
*/
public Object[] toArray() {
Object[] result = new Object[size];
int i = 0;
// 将链表中所有节点的数据都添加到 Object[]数组中
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
return result;
}
toArray(T[] a)
/*
* 返回 LinkedList 的模板数组。所谓模板数组，即可以将 T 设为任意的数据类型
*/
public <T> T[] toArray(T[] a) {
// 若数组 a 的大小 < LinkedList 的元素个数(意味着数组 a 不能容纳 LinkedList 中全部元素)
// 则新建一个 T[]数组，T[]的大小为 LinkedList 大小，并将该 T[]赋值给 a。
if (a.length < size)
a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
a.getClass().getComponentType(), size);
// 将链表中所有节点的数据都添加到数组 a 中
int i = 0;
Object[] result = a;
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
后记 : 笔者才疏学浅，如果有哪处错误产生误导，请及时与笔者联系更正，一起共建积极向上的 it 氛围
文章参考
Java 集合系列 05 之 LinkedList 详细介绍 (源码解析) 和使用示例
[java 双向链表示意图](
欢迎关注 Java 建设者，获取最新的技术文章，海量资源分享