java.util.LinkedList源码解析

1.java集合框架图

2.所属包

package java.util;

3.继承与实现关系

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

4.准备知识

由于LinkedList是一种双向链表。根据双向链表的特点，会有头节点和尾节点，并且节点之间是通过前驱指针和后继指针来维护关系的，而不是像数组那样通过位置下标来维护节点间关系的。所以既可以从头到尾遍历，又可以从尾到头遍历。

5.LinkedList中的Node节点类

//E类型的Node类，作为LinkedList双向链表中的节点
private static class Node<E> {
//E类型的值item
E item;
//节点的后继节点
Node<E> next;
//节点的前驱节点
Node<E> prev;
//使用构造器初始化一个节点，参数为前驱节点，当前节点值，后继节点
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}

6.LinkedList中的属性

//初始化链表的长度为0
transient int size = 0;

/**
* 指向头节点的变量first
*/
transient Node<E> first;

/**
* 指向尾节点的变量last
*
*/
transient Node<E> last;

7.构造方法

/**构造方法1：
* 构造一个空的LinkedList链表结构
*/
public LinkedList() {
}

/**构造方法2：
* 构造一个包含指定元素的collection集合中元素的LinkedList
*/
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
//使用addAll方法，实际上就是使用遍历c并且采用头插法进行双向链表插入值。
addAll(c);
}

8.方法

addAll

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

解释：追加指定 collection 中的所有元素到此列表的结尾，顺序是指定 collection 的迭代器返回这些元素的顺序。

public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
//判断下标元素是否在链表的长度范围之内
checkPositionIndex(index);
//将集合c转换成Object数组
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
//如果Object长度为0，那么就添加失败
if (numNew == 0)
return false;
//pred节点为succ节点的前驱
Node<E> pred, succ;

if (index == size) {//如果下标等于链表的长度时，pred为尾节点，succ指向为空
succ = null;
pred = last;
} else {//如果下标不等于链表长度，node方法就是用来通过下标索引来获取链表中的对应的节点对象。
succ = node(index);
pred = succ.prev;
}

for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
//将遍历的值包装成节点Node，初始化前驱节点为pred，后继节点为null
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
//如果前驱节点为空，那么肯定是头节点
if (pred == null)
first = newNode;
else//否则不是前驱节点，那么前驱的后继节点为当前节点，其实就是类似于链表的头插法。
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
//因为pred节点是succ节点的前驱节点，反之succ是pred的后继节点，如果succ为空，说明pred为尾节点。
if (succ == null) {
last = pred;
} else {
//如果succ不是尾节点，那么只要保证pred节点是succ节点的前驱节点、succ是pred的后继节点这种双向链表的关系
pred.next = succ;
succ.prev = pred;
}

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

解释： 将指定集合中的所有元素从指定位置开始插入此列表

add方法

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

void linkLast(E e) {
//创建临时节点l初始化为尾节点（那么其后继节点为null，前驱节点不为空）。
final Node<E> l = last;
//初始化新节点，前驱节点为l，后继暂为null
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
//由于是在链表尾部插入节点，那么新节点就作为尾节点。
last = newNode;
/**
* l节点作为newNode节点的前驱节点。
* 如果l为空，那么newNode前驱节点为空。
*在双向链表中，前驱节点为空，那么该节点为头节点。
*/
if (l == null)
first = newNode;
else
l.next = newNode;
size++;//再插入节点后，链表的长度加1
modCount++;
}

类似于数据结构中双向链表中的尾插法。

public void add(int index, E element) {
//先检查索引是否在链表的范围内。
 checkPositionIndex(index);

if (index == size)
//如果索引等于链表长度，那么直接采用尾插法的linkLast方法。
 linkLast(element);
else
linkBefore(element, node(index));
}

/**
* 在节点succ作为通过下标索引在链表中查询出来的对应的节点。
* e值包装的节点插入到succ节点之前。
*/
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
//succ节点的前驱为pred
final Node<E> pred = succ.prev;
//初始化新节点前驱为pred，后继为succ，意思就是想在pred和succ节点之间插入newNode节点
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
//到这步，newNode已经确立了，后继节点为succ。succ节点的前驱为newNode。
succ.prev = newNode;
if (pred == null)//如果pred为空，那么newNode的前驱节点为空，可以确定newNode为头节点。
first = newNode;
else//如果pred不为空，则确定了pred节点后继为newNode，之前已经确定newNode的前驱为pred，这样pred和newNode就确立关系了。
pred.next = newNode;
size++;//新增节点，长度更新为原来长度加1
modCount++;
}

---------------------------------------该源码为jdk1.7版本的