LinkedList的实现原理与总结

1. LinkedList概述

        LinkedList是List的实现类，他是一个基于链表实现的List类，对于顺序访问集合中的元素进行了优化。特别是插入，删除元素的速度特比快。LinkedList即实现了List接口，也实现了Deque接口。因此可以作为栈来使用。

        Deque接口是Queue接口的子接口，它代表一个双端队列。因此可以从两端来操作队列的元素。

        注意，此实现不是同步的。如果多个线程同时访问一个链接列表，而其中至少一个线程从结构上修改了该列表，则它必须 保持外部同步。（结构修改指添加或删除一个或多个元素的任何操作；仅设置元素的值不是结构修改。）这一般通过对自然封装该列表的对象进行同步操作来完成。如果不存在这样的对象，则应该使用 Collections.synchronizedList 方法来“包装”该列表。最好在创建时完成这一操作，以防止对列表进行意外的不同步访问，如下所示：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));


2. LinkedList的实现

private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null); 

        这个成员变量是LinkedList的关键，它在链表中没有实际数据意义，是链表的标示（通俗一点就是链表的第一个无意义的元素），而且被修饰为transient，标示着他不会被序列化。header也可以当做队列末尾的元素，因为是双向列表，所以header.next末尾元素后边的元素就成了队首元素，header.previous就是队尾元素了，看一下它的添加方法
public void addFirst(E paramE) {
addBefore(paramE, this.header.next);//队首
}

public void addLast(E paramE) {
addBefore(paramE, this.header);//队尾
}

        以上两个方法都利用addBefore方法将元素添加到指定对象之前，

         addFirst向队头加元素，将元素paramE添加到header.next-队首元素之前；
        addLast向队尾加元素，将元素paramE添加到header之前；

        再看一下addBefore(E e,Entry entry)函数

/***  * 要添加的元素：paramE  * 目标对象：paramEntry  */  private Entry<E> addBefore(E paramE, Entry<E> paramEntry)  {  //要添加的对象  Entry localEntry = new Entry(paramE, paramEntry, paramEntry.previous);  /***  * localEntry.previous = paramEntry.previous  * 目标对象的前一元素的后一元素（localEntry.previous.next）设置为要添加的对象  */  localEntry.previous.next = localEntry;  /***  * localEntry.next = paramEntry  * 目标对象的前一元素（localEntry.next.previous）设置为要添加的对象  */  localEntry.next.previous = localEntry;  this.size += 1;  this.modCount += 1;  return localEntry;  }  

        链表的基本特性是插入速度快，遍历速度慢，下面两个方法可以反映这个特点

public int indexOf(Object paramObject) {  int i = 0;  Entry localEntry;  /***  * 遍历规则：从头到尾，序列呈升序状态  */  if (paramObject == null)  for (localEntry = this.header.next; localEntry != this.header; localEntry = localEntry.next) {  if (localEntry.element == null)  return i;  i++;  }  else {  for (localEntry = this.header.next; localEntry != this.header; localEntry = localEntry.next) {  if (paramObject.equals(localEntry.element))  return i;  i++;  }  }  return -1;  }  public int lastIndexOf(Object paramObject) {  int i = this.size;  Entry localEntry;  /***  * 遍历规则：从尾到头，序列呈降序状态  */  if (paramObject == null) {  for (localEntry = this.header.previous; localEntry != this.header; localEntry = localEntry.previous) {  i--;  if (localEntry.element == null)  return i;  }  }else {  for (localEntry = this.header.previous; localEntry != this.header; localEntry = localEntry.previous) {  i--;  if (paramObject.equals(localEntry.element))  return i;  }  }  return -1;  }  

3. LinkedList.Entry

        LinkedList的内部类Entry是实现Deque接口的基本操作单元，其结构如下：

private static class Entry<E>  {  E element;  Entry<E> next;  Entry<E> previous;  /***  * 构造方法：目标对象paramE将被放置在paramEntry1之前，paramEntry2之后  */  Entry(E paramE, Entry<E> paramEntry1, Entry<E> paramEntry2)  {  this.element = paramE;  this.next = paramEntry1;  this.previous = paramEntry2;  }  }  

4. 关于ArrayList与LinkedList的比较分析

        a，ArrayList底层采用数组实现，LinkedList底层采用双向链表实现

        b，当执行插入或者删除操作时，采用LinkedList比较好

        c，当执行搜索操作时，使用ArrayList比较好

        d，当向ArrayList添加一个对象（实际上是对象的引用），就是将对象放入了底层维护的数组中。当向LinkedList添加对象，实际上则是内部生成一个Entry对象。

注：参考文章 http://tan4836128.iteye.com/blog/1717809