java集合【10】——— LinkedList源码解析
1.LinkedList介绍
我们除了最最常用的ArrayList之外，还有LinkedList，这到底是什么东西？从LinkedList官方文档，我们可以了解到，它其实是实现了List和Queue的双向链表结构，而ArrayList底层则是数组结构。
下面的讲解基于jdk 1.8:
继承了AbstractSequentialList，实现了List,Queue,Cloneable,Serializable，既可以当成列表使用，也可以当成队列，堆栈使用。主要特点有：
- 线程不安全，不同步，如果需要同步需要使用
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList()); - 实现
List接口，可以对它进行队列操作 - 实现
Queue接口，可以当成堆栈或者双向队列使用 - 实现Cloneable接口，可以被克隆，浅拷贝
- 实现
Serializable，可以被序列化和反序列化
下面是LinkedList的结构，注意：指针结束指向的是node，开始的是prev或者next
源码定义如下：
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
}
2.成员变量
成员变量相对比较简单，因为不像ArrayList一样，需要使用数组保存元素，LinkedList是靠引用来关联前后节点，所以这里只有大小，第一个节点，最后一个节点,以及序列化的uid。
// 大小
transient int size = 0;
// 第一个节点
transient Node<E> first;
// 最后一个节点
transient Node<E> last;
// 序列化uid
private static final long serialVersionUID = 876323262645176354L;
我们来看看Node到底是何方神圣？
其实就是内部类，里面的item是真正保存节点的地方，next是下一个节点的引用，prev是上一个节点的引用。这里也体现了LinkedList其实就是双线链表。
只有一个构造函数，三个参数分别对应三个属性。
private static class Node<E> {
// 节点里面的数据
E item;
// 下一个节点的引用
Node<E> next;
// 上一个节点的引用
Node<E> prev;
// 节点的构造函数，重写之后，无参数构造器已经被覆盖，三个参数分别对应三个属性
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
3. 构造函数
构造函数有两个，一个是无参数构造函数，另一个是初始化集合元素，里面调用的其实是addAll，一看就是将里面所有的元素加入到集合中。
public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
4. 常用List方法解析
4.1 查找相关
4.1.1 getFirst()
获取第一个元素：
public E getFirst() {
// 保存第一个元素为f，注意是final的，
final Node<E> f = first;
if (f == null)
// 如果没有第一个元素，那么就会抛出异常
throw new NoSuchElementException();
// 返回第一个元素的item
return f.item;
}
4.1.2 getLast()
获取最后一个元素,和获取第一个的原理差不多
public E getLast() {
// 保存最后一个元素的引用为l
final Node<E> l = last;
// 如果为空，抛出错误
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
// 返回item
return l.item;
}
4.1.3 get(int index)
通过索引来获取元素,里面是调用了另外一个方法先获取节点，再获取该节点的item,在此之前，做了index安全性校验。
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
在👆上面的代码中调用了通过索引位置查找节点位置的函数，下面我们来分析一下这个函数,由于底层是链表实现的，所以呢？遍历起来不是很方便，就考虑到位运算，如果索引位置在后面一半，就从后往前遍历查找，否则从前往后遍历。
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// size>>1 表示除以2，相当于index小于size的一半
if (index < (size >> 1)) {
// 从前面开始遍历，取出first节点，因为中间过程引用会变化，所以不可直接操作first
Node<E> x = first;
// 通过循环计数来查找
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
// 取出最后一个元素
Node<E> x = last;
// 从后往前遍历
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
4.1.4 indexOf(Object o)
查找某一个元素的索引位置,分为两种情况讨论，如果要查找的元素为空，那么就使用==，否则使用equals()，这也从侧面印证了LinedList实际上是可以存储null元素的。使用计数查找：
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
// 如果需要查找null元素
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
// 查找元素不为空
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item))
return index;
index++;
}
}
return -1;
}
4.1.5 lastIndexOf(Object o)
和前面的indexOf差不多，区别就是这个是后面开始查找，找到第一个符合的元素。
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
// 查找元素
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;
}
4.2 添加元素
4.2.1 addFirst(E e)
将元素e，添加到第一个节点，公有方法是addFirst()，但是其实内部调用是linkFirst()，这是private方法。
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
// 先保存第一个节点
final Node<E> f = first;
// 初始化一个新节点，prev是null，next是f（之前的首节点）
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
// 更新first为新节点
first = newNode;
// 如果之前的第一个节点是空的，那么就说明里面是空的，没有元素
if (f == null)
// 最后一个元素也是新加入的元素
last = newNode;
else
// f的prev前置节点的引用更新为新的节点
f.prev = newNode;
// 个数增加
size++;
// 修改次数增加
modCount++;
}
4.2.2 addLast(E e)
将元素添加在链表最后，其实内部也是直接调用的private方法linkLast():
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
void linkLast(E e) {
// 保存最后一个节点的引用
final Node<E> l = last;
// 初始化一个节点，前置节点指针引用指向之前的最后一个节点，后续节点的引用是null
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
// 将最后一个节点更新
last = newNode;
// 如果之前的最后一个节点是null，说明链表是空的
if (l == null)
// 新节点同时是第一个节点
first = newNode;
else
// 否则之前的最后一个节点的后续节点引用更新为新的节点
l.next = newNode;
// 大小+1
size++;
// 修改次数+1
modCount++;
}
4.2.3 add(E e)
增加元素，默认也是在链表的最后添加，完成返回true：
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
4.2.4 addAll(Collection<? extends E> c)
往链表里面批量添加元素,里面默认是在最后面批量添加，内部调用的是addAll(int index, Collection<? extends E> c),添加之前会判断索引位置是不是合法的。
然后查找需要插入的位置的前后节点，循环插入。
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 检查添加位置
checkPositionIndex(index);
// 将需要添加的集合转换成为数组
Object[] a = c.toArray();
// 获取数组的大小
int numNew = a.length;
// 如果数组长度为0，说明没有需要添加的元素，返回false
if (numNew == 0)
return false;
// 插入位置的前节点和后续节点
Node<E> pred, succ;
// 如果插入位置索引大小等于链表大小，那么就是在最后插入元素
if (index == size) {
// 最后插入元素没有后续节点
succ = null;
// 前一个节点就是之前的最后一个节点
pred = last;
} else {
// 查找到索引为index 的节点
succ = node(index);
// 获取前一个节点
pred = succ.prev;
}
// 循环插入节点
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
// 初始化新节点，上一个节点是pred
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
// 如果前一个节点是null，那么第一个节点就是新的节点
if (pred == null)
first = newNode;
else
// 否则pred的next置为新节点
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
// 如果插入位置没有后续节点，也就是succ为null
if (succ == null) {
// 最后一个节点也就是pred，刚刚插入的新节点
last = pred;
} else {
// 加入所有元素之后的最后一个节点的下一个节点指向succ（后续元素）
pred.next = succ;
// 插入位置的后续元素的上一个节点引用指向pred
succ.prev = pred;
}
// 大小改变
size += numNew;
// 修改次数增加
modCount++;
return true;
}
上面的代码调用了node(index)，这个在前面查找的时候已经说过了，不再解释。
4.2.5 addAll(int index, Collection<? extends E> c)
在指定位置批量插入节点：
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 检查索引合法性
checkPositionIndex(index);
// 将需要插入的集合转换成为数组
Object[] a = c.toArray();
// 数组的长度
int numNew = a.length;
// 为0则不需要插入
if (numNew == 0)
return false;
// 插入位置的前节点和后节点
Node<E> pred, succ;
// 如果在最后插入
if (index == size) {
// 后节点为空
succ = null;
// 前节点是最后一个
pred = last;
} else {
// 获取插入位置的后节点
succ = node(index);
// 获取前节点
pred = succ.prev;
}
// 遍历
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
// 初始化节点，前置节点是插入位置的前节点，后续节点为null
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
// 如果插入位置前一个节点是null，说明插入位置是链表首
if (pred == null)
// 首节点就是新插入的节点
first = newNode;
else
// 前节点的next指向新节点
pred.next = newNode;
// 更新插入位置的前一个节点
pred = newNode;
}
// 如果插入位置的后一个节点为空，说明插入位置是链表尾部
if (succ == null) {
// 最后一个元素就是插入的元素
last = pred;
} else {
// 将插入的最后一个元素next指向succ
pred.next = succ;
// succ的上一个元素指向prev
succ.prev = pred;
}
// 大小更新
size += numNew;
// 修改次数改变
modCount++;
// 返回成功
return true;
}
4.2.6 add(int index,E element)
将元素插入在指定位置,先判断索引位置，如果索引位置是最后一个，那么直接调用在最后添加元素函数即可，否则需要调用另外一个函数，在某个元素前面插入：
public void add(int index, E element) {
// index校验
checkPositionIndex(index);
// 索引等于链表大小
if (index == size)
// 直接在最后插入元素
linkLast(element);
else
// 在某个节点前插入元素
linkBefore(element, node(index));
}
4.3 删除元素
4.3.1 removeFirst()
删除第一个节点，先获取首节点，判断第一个节点是不是为空，如果为空则证明没有该节点，抛出异常，内部调用的其实是unlinkFirst()。返回值是被移除的节点里面的数值。
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
// 移除首节点
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
// 获取里面的元素
final E element = f.item;
// 保存下一个节点
final Node<E> next = f.next;
// 将之前的首节点前后节点引用置空，有利于GC
f.item = null;
f.next = null; // help GC
// 首节点更新
first = next;
// 如果首节点是空的，那么链表没有元素了，最后一个节点自然也是null
if (next == null)
last = null;
else
// 否则当前的第一个节点的前置节点置null
next.prev = null;
// 链表大小-1
size--;
// 修改次数增加
modCount++;
return element;
}
4.3.2 removeLast()
删除最后一个节点，和上面的删除首节点差不多，先取出最后一个节点，判断是否为空，如果为空则抛出异常，否则会调用另一个解除连接的函数unLinkLast()。
public E removeLast() {
final Node<E> l = last;
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkLast(l);
}
private E unlinkLast(Node<E> l) {
// assert l == last && l != null;
// 保存被移除的节点的item
final E element = l.item;
// 获取上一个节点
final Node<E> prev = l.prev;
// 前后引用置空，有利于垃圾回收
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
// 更新最后一个节点
last = prev;
// 如果前置节点为空，那么链表已经没有元素了
if (prev == null)
first = null;
else
// 否则将上一个节点的next置null
prev.next = null;
// 大小该表
size--;
// 修改次数增加
modCount++;
// 返回被移除的节点的item值
return element;
}
4.3.3 remove(Object o)
删除某个元素分为两种情况，元素为null和非null,直接遍历判断，里面真正删除的方法其实是unlink(E e)，成功移除则返回true，注意这里只会移除掉第一个，后续要是还有该节点，不会移除。
public boolean remove(Object o) {
// 元素为null
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 元素不为null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
// 移除节点
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
unLink(E e)方法如下：
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
// 保存被移除节点的item
final E element = x.item;
// 下一个节点
final Node<E> next = x.next;
// 上一个节点
final Node<E> prev = x.prev;
// 如果前置节点为空，那么首节点就是当前节点了
if (prev == null) {
first = next;
} else {
// 前一个节点的next置为下一个节点
prev.next = next;
// 之前的节点的前一个节点置null
x.prev = null;
}
// 如果next是空的，那么上一个节点就是现在最后一个节点
if (next == null) {
last = prev;
} else {
// next的上一个节点引用指向prev
next.prev = prev;
// 被删除的元素的next置空
x.next = null;
}
// item置空
x.item = null;
// 大小改变
size--;
// 修改次数增加
modCount++;
// 返回被删除的节点里面的item
return element;
}
4.3.4 clear()
移除里面所有的元素：
public void clear() {
// Clearing all of the links between nodes is "unnecessary", but:
// - helps a generational GC if the discarded nodes inhabit
// more than one generation
// - is sure to free memory even if there is a reachable Iterator
for (Node<E> x = first; x != null; ) {
// 保存下一个
Node<E> next = x.next;
// 当前元素置空
x.item = null;
x.next = null;
x.prev = null;
x = next;
}
// 首节点和尾节点全部置null
first = last = null;
size = 0;
modCount++;
}
4.3.5 remove（int index）
移除指定索引的元素。先通过索引找到节点，再移除指定的节点
public E remove(int index) {
// 检查合法性
checkElementIndex(index);
// 先找到节点，再移除指定节点
return unlink(node(index));
}
4.4 更新元素
4.4.1 set(int index,E element)
更新指定索引的位置的元素,首先通过索引查找到该元素，然后修改item值，返回旧的item值。
public E set(int index, E element) {
// 检查索引是否合法
checkElementIndex(index);
// 通过索引查找到节点
Node<E> x = node(index);
// 保存旧的值
E oldVal = x.item;
// 修改
x.item = element;
// 返回旧的元素
return oldVal;
}
5 queue相关的方法
因为LinkedList也实现了queue接口，所以它肯定也实现了相关的方法，下面我们看看：
5.1 peek()
获取队列第一个元素：
public E peek() {
// 拿到第一个元素，final不可变
final Node<E> f = first;
// 返回item值
return (f == null) ? null : f.item;
}
5.2 element()
也是获取队列第一个元素，里面调用的是getFirst()。
public E element() {
return getFirst();
}
5.3 poll()
移除队列第一个节点元素并返回，里面调用的其实是unlinkFirst()
public E poll() {
// 获取到第一个元素
final Node<E> f = first;
// 移除并返回
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
5.4 remove()
移除队列第一个元素,里面调用的是removeFirst():
public E remove() {
return removeFirst();
}
5.5 offfer(E e)
在队列后面增加元素：
public boolean offer(E e) {
return add(e);
}
5.6 offerFirst(E e)
往队列的前面插入元素，其实调用的是addFirst()
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
5.7 offerLast(E e)
往队列的后面添加元素,其实调用的是addList()
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
5.8 peekFirst()
获取第一个节点里面的元素:
public E peekFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
5.9 peekLast()
获取最后一个节点的元素：
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
5.10 pollFirst()
获取第一个元素，并且移除它,使用的是unlinkFirst(E e)
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
5.11 pollLast（）
获取队列最后一个元素，并且移除它,调用的其实是unlinkLast(E e)
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
5.12 push(E e)
像是堆栈的特点，在前面添加元素：
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
5.13 pop()
堆栈的特点，取出队列首的第一个元素
public E pop() {
return removeFirst();
}
5.14 removeFirstOccurrence(Object o)
移除元素,从前往后第一次出现的地方移除掉：
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
5.15 removeLastOccurrence（Object o）
移除元素，最后一次出现的地方移除掉,和前面分析的一样，分为两种情况，null和非null。
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
// 元素为null
if (o == null) {
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 元素不是null
for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
6.其他方法
是否包含某个元素,其实调用的是indexOf()方法，如果返回的索引不为-1，则包含：
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
返回大小：
public int size() {
return size;
}
是否为有效元素下标索引，从0到size-1
private boolean isElementIndex(int index) {
return index >= 0 && index < size;
}
是否为有效位置索引，从0到size
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
获取指定索引位置的ListIterator:
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
// 检查合法性
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
获取倒序的迭代器:
public Iterator<E> descendingIterator() {
return new DescendingIterator();
}
拷贝克隆函数,一个是父类的克隆函数，另一个是重写的克隆函数，这里比较特殊，因为LinkedList是链表，本身只保存了第一个和最后一个的引用，所以拷贝的时候需要向里面添加元素的方式进行拷贝。
public Object clone() {
LinkedList<E> clone = superClone();
// Put clone into "virgin" state
clone.first = clone.last = null;
clone.size = 0;
clone.modCount = 0;
// 添加元素到拷贝的队列中
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);
}
}
转换成为数组，通过循环实现
public Object[] toArray() {
Object[] result = new Object[size];
int i = 0;
// 循环实现
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
return result;
}
转换成为指定类型的数组,和前面不同的是，这里初始化的时候使用类型反射创建(T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(a.getClass().getComponentType(), size)
public <T> T[] toArray(T[] a) {
if (a.length < size)
a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
a.getClass().getComponentType(), size);
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;
}
获取可分割迭代器：
public Spliterator<E> spliterator() {
return new LLSpliterator<E>(this, -1, 0);
}
7.迭代器
里面定义了三种迭代器，都是以内部类的方式实现，分别是：
- ListItr：列表的经典迭代器
- DescendingIterator：倒序迭代器
- LLSpliterator：可分割迭代器
7.1 ListItr
先来说说ListItr，这个迭代器主要是有next(),hashNext(),hasPrevious(),previous(),nextIndex(),previousIndex(),remove(),set(),add(),forEachRemaining()方法：
next()：获取下一个元素hashNext():是否有下一个元素hasPrevious()：是否有上一个元素previous()：上一个元素nextIndex()：下一个索引位置previousIndex()：上一个索引位置remove()：删除当前索引位置的元素set()：更新元素add()：新增元素forEachRemaining()：遍历剩下的元素
里面主要有集合重要的属性：
lastReturned:上一次返回的元素next：下一个返回的元素nextIndex：下一个索引expectedModCount：期待修改的次数
private class ListItr implements ListIterator<E> {
// 上一个返回的元素
private Node<E> lastReturned;
// 下一个元素
private Node<E> next;
// 下一个索引
private int nextIndex;
// 期待的修改次数
private int expectedModCount = modCount;
// 初始化
ListItr(int index) {
// 根据索引位置更新下一个返回的节点
next = (index == size) ? null : node(index);
// 更新索引
nextIndex = index;
}
// 是否有下一个元素：索引是否小于size
public boolean hasNext() {
return nextIndex < size;
}
// 获取下一个元素
public E next() {
// 检查修改合法化
checkForComodification();
// 如果没有下一个元素会抛异常，所以使用前需要先判断
if (!hasNext())
throw new NoSuchElementException();
// 上一次返回的元素更新
lastReturned = next;
// 更新下一次返回的元素
next = next.next;
// 更新索引
nextIndex++;
// 返回item
return lastReturned.item;
}
// 是否有上一个：下一个返回的元素索引是不是大于0
public boolean hasPrevious() {
return nextIndex > 0;
}
// 返回上一个元素
public E previous() {
// 检查
checkForComodification();
// 判断是否有上一个元素
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
// 上一个返回的元素，需要更新
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
// 更新索引
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;
}
// 移除当前位置的索引
public void remove() {
// 检查修改合法性
checkForComodification();
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
// 获取下一个元素
Node<E> lastNext = lastReturned.next;
// 移除上一个返回的元素
unlink(lastReturned);
// 如果下一个是上次返回的元素，那么下一个元素需要更新，因为该元素已经被移除了
if (next == lastReturned)
next = lastNext;
else
// 更新索引
nextIndex--;
lastReturned = null;
expectedModCount++;
}
// 更新
public void set(E e) {
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
lastReturned.item = e;
}
public void add(E e) {
checkForComodification();
lastReturned = null;
// 如果下一个元素是空，那就是在队尾添加元素
if (next == null)
linkLast(e);
else
// 否则就是在next索引处添加元素
linkBefore(e, next);
// 更新索引
nextIndex++;
expectedModCount++;
}
// 遍历剩下的元素
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
// 使用循环，索引不断后移，遍历
while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
// 对每个节点元素执行操作
action.accept(next.item);
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
}
checkForComodification();
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
上面的迭代器没有什么好说的，就是往前面和后面遍历的功能，以及增删改的功能。
7.2 DescendingIterator
这个迭代器有点意思，也很简单，就是一个倒序的功能，功能实现也十分简单：
- hasNext:是否有下一个元素，实际上是判断上一个元素
- next：获取下一个元素，实际上是获取前面一个元素
- remove：移除元素
倒序就是别人从前往后，它偏偏从后往前遍历，emmmmmmm
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();
}
}
7.3 LLSpliterator
这个迭代器有点东西，感觉和其它的不太一样，LLSpliterator是在使用node的next进行迭代，下面分析一下：主要是为了将元素分为多份，然后再用多线程来处理。
值得注意的是：分割的时候，LinkedList不是1/2分割，而是每一次分割出来的大小都是递增的，递增的大小是BATCH_UNIT,但是返回的不是LLSpliterator，而是ArraySpliterator，每次都分割出更多的元素，转成数组结构，这也许是出自于性能考虑，比较指针遍历太慢了，我猜的的...别打我
static final class LLSpliterator<E> implements Spliterator<E> {
// 分割长度增加单位
static final int BATCH_UNIT = 1 << 10; // batch array size increment
// 最大分割长度
static final int MAX_BATCH = 1 << 25; // max batch array size;
final LinkedList<E> list; // null OK unless traversed
// 当前节点
Node<E> current; // current node; null until initialized
// 大小估算
int est;
// 期待修改的次数
int expectedModCount; // initialized when est set
// 分割长度
int batch; // batch size for splits
LLSpliterator(LinkedList<E> list, int est, int expectedModCount) {
this.list = list;
this.est = est;
this.expectedModCount = expectedModCount;
}
final int getEst() {
int s; // force initialization
final LinkedList<E> lst;
if ((s = est) < 0) {
if ((lst = list) == null)
s = est = 0;
else {
expectedModCount = lst.modCount;
current = lst.first;
s = est = lst.size;
}
}
return s;
}
// 估算大小
public long estimateSize() { return (long) getEst(); }
// 分割
public Spliterator<E> trySplit() {
Node<E> p;
// 获取大小
int s = getEst();
// 当前节点不为空
if (s > 1 && (p = current) != null) {
// 分割位置结束：分割位置+分割单位
int n = batch + BATCH_UNIT;
// 如果大于大小，就限制最后的位置
if (n > s)
n = s;
// 最大的分割位置
if (n > MAX_BATCH)
n = MAX_BATCH;
// 数组
Object[] a = new Object[n];
int j = 0;
// 将当前位置到n的位置循环，存放到a数组中
do { a[j++] = p.item; } while ((p = p.next) != null && j < n);
current = p;
batch = j;
est = s - j;
// ArraySpliterator每次分割成一半一半，而IteratorSpliterator算术递增
return Spliterators.spliterator(a, 0, j, Spliterator.ORDERED);
}
return null;
}
// 对剩下的元素进行处理
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Node<E> p; int n;
if (action == null) throw new NullPointerException();
if ((n = getEst()) > 0 && (p = current) != null) {
current = null;
est = 0;
do {
E e = p.item;
p = p.next;
action.accept(e);
} while (p != null && --n > 0);
}
if (list.modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
// 对后面一个元素进行处理
public boolean tryAdvance(Consumer<? super E> action) {
Node<E> p;
if (action == null) throw new NullPointerException();
if (getEst() > 0 && (p = current) != null) {
--est;
E e = p.item;
current = p.next;
action.accept(e);
if (list.modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
return true;
}
return false;
}
public int characteristics() {
return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED;
}
}
8.序列化和反序列化
序列化和反序列化的时候，需要重写，因为我们保存的只有第一个和最后一个节点的引用，我们序列化需要保存大小和引用，所以需要重写，要不反序列化回来就找不到next，节点之间的关系就会丢失。
序列化的时候如下，写入了size，以及遍历的时候将节点的item值写入。
private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
throws java.io.IOException {
// Write out any hidden serialization magic
s.defaultWriteObject();
// Write out size
s.writeInt(size);
// Write out all elements in the proper order.
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
s.writeObject(x.item);
}
反序列化的时候，读入大小size以及每个节点里面的元素item
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
// 默认序列化
s.defaultReadObject();
// 大小
int size = s.readInt();
// 按照顺序读入元素
for (int i = 0; i < size; i++)
linkLast((E)s.readObject());
}
9.总结一下
-
LinkedList底层是用链表实现的，而且是双向链表，并且实现了Queue接口，可以当成双向队列或者堆栈来使用。也正是因为是链表实现，所以删除元素比较快，但是查找的时候相对较慢。当然，也没有什么扩容，除非就是内存不够了。 -
双向链表，可以从头往尾遍历，也可以从尾部往前遍历。
-
LinkedList继承了AbstractSequentialList，AbstractSequentialList实现了get,set,add,remove等方法。 -
序列化/反序列化的时候重写了方法，才能达到序列化里面每一个节点元素的效果。
-
线程不安全
【作者简介】：
秦怀，公众号【秦怀杂货店】作者，技术之路不在一时，山高水长，纵使缓慢，驰而不息。这个世界希望一切都很快，更快，但是我希望自己能走好每一步，写好每一篇文章，期待和你们一起交流。
此文章仅代表自己（本菜鸟）学习积累记录，或者学习笔记，如有侵权，请联系作者核实删除。人无完人，文章也一样，文笔稚嫩，在下不才，勿喷，如果有错误之处，还望指出，感激不尽~
