LinkedList源码(1)

在使用List的 时候经常是ArrayList和LinkedList他们两个各有千秋，根据自己的业务使用情况来使用，现在咱们看看LinkedList的底层是如何实现各种操作的。
首先咱先看看他的继承和实现类：

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

他继承了AbstractSequentialList，AbstractSequentialList又继承了 AbstractList，而ArrayList是直接继承了AbstractList，看AbstractSequentialList的源码发现他内部实现的方法是直接操作public abstract ListIterator<E> listIterator(int index);是直接操作ListIterator，关于他的内容咱们之后再看。

 transient int size = 0;    /**     * Pointer to first node.     * Invariant: (first == null && last == null) ||     *            (first.prev == null && first.item != null)     */    transient Node<E> first;    /**     * Pointer to last node.     * Invariant: (first == null && last == null) ||     *            (last.next == null && last.item != null)     */    transient Node<E> last;    /**     * Constructs an empty list.     */    public LinkedList() {    }

LinkedList内定义的参数都是transient 类型的。他的first、last都是Node类型的，可以看出LinkedList底层是根据Node来进行操作的（LinkedList是个链，各个节点就是链上的Node）：

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

Node类包含三个参数，item本Node的参数，next指向下一个Node节点，prev指向上一个Node节点，这个和C语言的指针操作相类似了。LinkedList的所有操作最后都是操作特定的Node，在添加和删除相关操作就比ArrayList的效率快，查询的操作就次之了。
先看LinkedList的add相关的操作：

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

很简单直接调用了一个linkLast（E e）进行添加：

/** * Links e as last element. */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++;}

在这里面向原有的List里面添加新的e，从中先创建Node因为他是从List的尾部添加所以他的next是Null，本身记载的LinkedList的尾部last和头部next，将最新的数据e添加到以前的last数据后面。进行一个Node的添加。
在指定位置上添加新的数据：

public void add(int index, E element) {    checkPositionIndex(index);    if (index == size)        linkLast(element);    else        linkBefore(element, node(index));}

在制定位置上添加首先判断这个index是否越界，然后进行添加，如果是添加尾部就使用的是之前介绍的linkLast方法，如果不是将会使用linkBefor的方法进行插入。
判断index：

private void checkPositionIndex(int index) {    if (!isPositionIndex(index))        throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}private boolean isPositionIndex(int index) {    return index >= 0 && index <= size;}

进行位置插入：

/** * Inserts element e before non-null Node succ. */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++;}

知道Node的各个意思之后，代码就非常简单易懂了。

addAll方法最终使用的是一种方法：

public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {    return addAll(size, c);}public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {    checkPositionIndex(index);    Object[] a = c.toArray();    int numNew = a.length;    if (numNew == 0)        return false;    Node<E> pred, succ;    if (index == size) {        succ = null;        pred = last;    } else {        succ = node(index);        pred = succ.prev;    }    for (Object o : a) {        @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;        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;}

在全量添加的两种方法中，最后还是调用的是addAll(index,Object)方法，所有指定位置添加都会判断index是否越界的问题，然后把将要插入的点的前后节点指向succ、pred之后循环把要插入的数组写入到pred的后面，最后再指定一下succ和pred的头尾就完成了。
LinkedList的add比ArrayList多两个：分别是addFirst和addLast，一个是从链表头部添加，一个是从链表尾部添加，从尾部添加展示过了，现在看一下从头部添加的代码：

/** * Links e as first element. */private void linkFirst(E e) {    final Node<E> f = first;    final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);    first = newNode;    if (f == null)        last = newNode;    else        f.prev = newNode;    size++;    modCount++;}

add相关的代码就写完了，之后将是其他的代码。