collection 源码
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JDK 1.7源码阅读笔记（三）集合类之LinkedList
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前言
（1）LinkedList的内部实现是双向链表，继承了AbstractSequentialList，实现了List, Deque, Cloneable, Java.io.Serializable接口，因此LinkdeList本身支持就支持双端队列操作。LinkedList**允许所有元素（包括 null）**。除了实现 List 接口外，LinkedList 类还为在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将链接列表用作堆栈、队列或双端队列。
此类实现 Deque 接口，为 add、poll 提供先进先出队列操作，以及其他堆栈和双端队列操作。
LinkedList与ArrayList一样实现List接口，只是ArrayList是List接口的大小可变数组的实现，LinkedList是List接口链表的实现。基于链表实现的方式使得LinkedList在插入和删除时更优于ArrayList，而随机访问则比ArrayList逊色些。
（2）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(...));
（3） 此类的 iterator 和 listIterator 方法返回的迭代器是快速失败 的：在迭代器创建之后，如果从结构上对列表进行修改，除非通过迭代器自身的 remove 或 add 方法，其他任何时间任何方式的修改，迭代器都将抛出 ConcurrentModificationException。因此，面对并发的修改，迭代器很快就会完全失败，而不冒将来不确定的时间任意发生不确定行为的风险。
注意，迭代器的快速失败行为不能得到保证，一般来说，存在不同步的并发修改时，不可能作出任何硬性保证。快速失败迭代器尽最大努力抛出 ConcurrentModificationException。因此，编写依赖于此异常的程序的方式是错误的，正确做法是：迭代器的快速失败行为应该仅用于检测程序错误。
（4）和ArrayList类似，在类内部同样出现了transient关键字，这在ArrayList中已经解释过了，在这里不做过多的解释了。
transient int size = 0;
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;- 1
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源码
1>LinkedList内部通过Node来抽象一个节点，结点包括值和前向指针和后向指针。Node的定义是在LinkedList内部，作为静态内部类存在。
private static class Node<E> {
E item;//结点的值
Node<E> next;//结点的后向指针
Node<E> prev;//结点的前向指针
//构造函数中已完成Node成员的赋值
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;//结点的值赋值为element
this.next = next;//后向指针赋值
this.prev = prev;//前向指针赋值
}
}- 1
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2>LinkedList 的关键源码
//LinedList继承了AbstractSequentialList，支持泛型
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
transient int size = 0;//链表元素个数
transient Node<E> first;//链表头结点
transient Node<E> last;//链表尾结点
//生成一个空的链表
public LinkedList() {
}
//按c里面的元素生成一个LinkedList
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();//调用空的构造函数
addAll(c);//将c里面的元素添加到空链表尾部
}
//首部增加结点，结点的值为e
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;//f指向头结点
//生成一个新结点，结点的值为e,其前向指针为null，后向指针为f
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
//first指向新生成的结点，f保存着老的头结点信息
first = newNode;
if (f == null)
//如果f为null，则表示整个链表目前是空的，则尾结点也指向新结点
last = newNode;
else
//f(老的头结点)的前向指针指向最新的结点信息
f.prev = newNode;
size++;//元素个数+1.
modCount++;//修改次数+1
}
//尾部增加结点，结点的值为e
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;//l指向尾结点
//生成一个新结点，结点的值为e，其前向指针为l，后向指针为null
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
//last指向新生成的结点,l保存着老的尾结点信息
last = newNode;
if (l == null)
//如果l为null,则表示整个链表目前是空的，则头结点也指向新结点
first = newNode;
else
//l(老的尾结点)的后向指针指向最新的结点信息
l.next = newNode;
size++;//元素个数+1
modCount++;//修改次数+1
}
//非空结点succ之前插入新结点，新结点的值为e
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;//外界调用需保证succ不为null,否则程序会抛出空指针异常
final Node<E> pred = succ.prev;//pred指向succ的前向结点
//生成一个新结点，结点的值为e,其前向指针指向pred，后向指针指向succ
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
succ.prev = newNode;//succ的前向指针指向newNode
if (pred == null)
//如果pred为null，则表示succ为头结点，此时头结点指向最新生成的结点newNode
first = newNode;
else
//pred的后向指针指向新生成的结点，此时已经完成了结点的插入操作
pred.next = newNode;
size++;//元素个数+1
modCount++;//修改次数+1
}
//删除头结点，并返回该结点的值
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;//需确保f为头结点,且链表不为Null
final E element = f.item;//获得结点的值
final Node<E> next = f.next;//next指向f的后向结点
f.item = null;//释放数据结点
f.next = null;//释放f的后向指针
first = next;//first指向f的后向结点
if (next == null)
//如果next为null，则表示f为last结点，此时链表即为空链表
last = null;
else
//修改next的前向指针，因为first结点的前向指针为null
next.prev = null;
size--;//元素个数-1
modCount++;//修改次数+1
return element;
}
//删除尾结点，并返回尾结点的内容
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;//需确保l为尾结点，且链表不为null
final E element = l.item;//获得结点的值
final Node<E> prev = l.prev;//prev执行l的前向结点
l.item = null;//释放l结点的值
l.prev = null; //释放l结点的前向指针
last = prev;//last结点指向l的前向结点
if (prev == null)
//如果prev为null，则表示l为first结点,此时链表即为空链表
first = null;
else
//修改prev的后向指针，因为last结点的后向指针为null
prev.next = null;
size--;//元素个数-1
modCount++;//修改次数+1
return element;
}
//删除结点x
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;//需确保x不为null，否则后续操作会抛出空指针异常
final E element = x.item;//保存x结点的值
final Node<E> next = x.next;//next指向x的后向结点
final Node<E> prev = x.prev;//prev指向x的前向结点
if (prev == null) {
//如果prev为空，则x结点为first结点，此时first结点指向next结点（x的后向结点）
first = next;
} else {
prev.next = next;//x的前向结点的后向指针指向x的后向结点
x.prev = null;//释放x的前向指针
}
if (next == null) {
//如果next结点为空，则x结点为尾部结点，此时last结点指向prev结点(x的前向结点)
last = prev;
} else {
next.prev = prev;//x的后向结点的前向指针指向x的前向结点
x.next = null;//释放x的后向指针
}
x.item = null;//释放x的值节点,此时x节点可以完全被GC回收
size--;//元素个数-1
modCount++;//修改次数+1
return element;
}
//获得头结点的值
public E getFirst() {
final Node<E> f = first;//f指向first结点
if (f == null)//此时链表为空
throw new NoSuchElementException();
return f.item;//返回first结点的值
}
//获得尾结点的值
public E getLast() {
final Node<E> l = last;//l指向last结点
if (l == null)//此时链表为空
throw new NoSuchElementException();
return l.item;//返回last结点的值
}
//移除头结点
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;//获得头结点
if (f == null)//此时链表为空
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);//摘除头结点
}
//移除尾结点
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;//获得尾结点
if (l == null)//此时链表为空
throw new NoSuchElementException();
return unlinkLast(l);//摘除尾结点
}
//添加到头结点，结点的值为e
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);//添加到头部
}
//添加到尾结点，结点值为e
public void addLast(E e) {
linkLast(e);//添加到尾部
}
//判断元素（值为o）是o否在链表中
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;//定位元素
}
//返回元素个数
public int size() {
return size;
}
//添加元素，元素值为e
public boolean add(E e) {
linkLast(e);//添加到链表尾部
return true;
}
//移除值为o的元素，o可以为null,找到一个删除即返回
public boolean remove(Object o) {
if (o == null) {//元素为null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {//从头结点开始遍历
if (x.item == null) {//找到一个结点
unlink(x);//删除元素
return true;
}
}
} else {//元素不为空
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
//将c中的元素都添加到当前链表中
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);//添加到链表尾部
}
//第序号为index处，添加c中所有的元素到当前链表中(后向添加的)
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
checkPositionIndex(index);//判断index是否超出界
Object[] a = c.toArray();//将集合转换为数组
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
if (index == size) {//如果index为元素个数，即第index个结点为尾结点
succ = null;
pred = last;