java集合【10】——— LinkedList源碼解析
1.LinkedList介紹
咱們除了最最經常使用的ArrayList以外，還有LinkedList，這究竟是什麼東西？從LinkedList官方文檔，咱們能夠了解到，它實際上是實現了List和Queue的雙向鏈表結構，而ArrayList底層則是數組結構。html
下面的講解基於jdk 1.8:java
繼承了AbstractSequentialList，實現了List,Queue,Cloneable,Serializable，既能夠當成列表使用，也能夠當成隊列，堆棧使用。主要特色有：node
- 線程不安全，不一樣步，若是須要同步須要使用
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList()); - 實現
List接口，能夠對它進行隊列操做 - 實現
Queue接口，能夠當成堆棧或者雙向隊列使用 - 實現Cloneable接口，能夠被克隆，淺拷貝
- 實現
Serializable，能夠被序列化和反序列化
下面是LinkedList的結構，注意：指針結束指向的是node，開始的是prev或者nextgit
源碼定義以下：api
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable{
}
2.成員變量
成員變量相對比較簡單，由於不像ArrayList同樣，須要使用數組保存元素，LinkedList是靠引用來關聯先後節點，因此這裏只有大小，第一個節點，最後一個節點,以及序列化的uid。數組
// 大小
transient int size = 0;
// 第一個節點
transient Node<E> first;
// 最後一個節點
transient Node<E> last;
// 序列化uid
private static final long serialVersionUID = 876323262645176354L;
咱們來看看Node究竟是何方神聖？
其實就是內部類，裏面的item是真正保存節點的地方，next是下一個節點的引用，prev是上一個節點的引用。這裏也體現了LinkedList其實就是雙線鏈表。安全
只有一個構造函數，三個參數分別對應三個屬性。多線程
private static class Node<E> {
// 節點裏面的數據
E item;
// 下一個節點的引用
Node<E> next;
// 上一個節點的引用
Node<E> prev;
// 節點的構造函數，重寫以後，無參數構造器已經被覆蓋，三個參數分別對應三個屬性
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
3. 構造函數
構造函數有兩個，一個是無參數構造函數，另外一個是初始化集合元素，裏面調用的實際上是addAll，一看就是將裏面全部的元素加入到集合中。oracle
public LinkedList() {
}
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
4. 經常使用List方法解析
4.1 查找相關
4.1.1 getFirst()
獲取第一個元素：less
public E getFirst() {
// 保存第一個元素爲f，注意是final的，
final Node<E> f = first;
if (f == null)
// 若是沒有第一個元素，那麼就會拋出異常
throw new NoSuchElementException();
// 返回第一個元素的item
return f.item;
}
4.1.2 getLast()
獲取最後一個元素,和獲取第一個的原理差很少
public E getLast() {
// 保存最後一個元素的引用爲l
final Node<E> l = last;
// 若是爲空，拋出錯誤
if (l == null)
throw new NoSuchElementException();
// 返回item
return l.item;
}
4.1.3 get(int index)
經過索引來獲取元素,裏面是調用了另一個方法先獲取節點，再獲取該節點的item,在此以前，作了index安全性校驗。
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
在👆上面的代碼中調用了經過索引位置查找節點位置的函數，下面咱們來分析一下這個函數,因爲底層是鏈表實現的，因此呢？遍歷起來不是很方便，就考慮到位運算，若是索引位置在後面一半，就從後往前遍歷查找，不然從前日後遍歷。
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
// size>>1 表示除以2，至關於index小於size的一半
if (index < (size >> 1)) {
// 從前面開始遍歷，取出first節點，由於中間過程引用會變化，因此不可直接操做first
Node<E> x = first;
// 經過循環計數來查找
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
// 取出最後一個元素
Node<E> x = last;
// 從後往前遍歷
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
4.1.4 indexOf(Object o)
查找某一個元素的索引位置,分爲兩種狀況討論，若是要查找的元素爲空，那麼就使用==，不然使用equals()，這也從側面印證了LinedList其實是能夠存儲null元素的。使用計數查找：
public int indexOf(Object o) {
int index = 0;
// 若是須要查找null元素
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null)
return index;
index++;
}
} else {
// 查找元素不爲空
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差很少，區別就是這個是後面開始查找，找到第一個符合的元素。
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)
將元素e，添加到第一個節點，公有方法是addFirst()，可是其實內部調用是linkFirst()，這是private方法。
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
// 先保存第一個節點
final Node<E> f = first;
// 初始化一個新節點，prev是null，next是f（以前的首節點）
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
// 更新first爲新節點
first = newNode;
// 若是以前的第一個節點是空的，那麼就說明裏面是空的，沒有元素
if (f == null)
// 最後一個元素也是新加入的元素
last = newNode;
else
// f的prev前置節點的引用更新爲新的節點
f.prev = newNode;
// 個數增長
size++;
// 修改次數增長
modCount++;
}
4.2.2 addLast(E e)
將元素添加在鏈表最後，其實內部也是直接調用的private方法linkLast():
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
void linkLast(E e) {
// 保存最後一個節點的引用
final Node<E> l = last;
// 初始化一個節點，前置節點指針引用指向以前的最後一個節點，後續節點的引用是null
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
// 將最後一個節點更新
last = newNode;
// 若是以前的最後一個節點是null，說明鏈表是空的
if (l == null)
// 新節點同時是第一個節點
first = newNode;
else
// 不然以前的最後一個節點的後續節點引用更新爲新的節點
l.next = newNode;
// 大小+1
size++;
// 修改次數+1
modCount++;
}
4.2.3 add(E e)
增長元素，默認也是在鏈表的最後添加，完成返回true：
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
4.2.4 addAll(Collection<? extends E> c)
往鏈表裏面批量添加元素,裏面默認是在最後面批量添加，內部調用的是addAll(int index, Collection<? extends E> c),添加以前會判斷索引位置是否是合法的。
而後查找須要插入的位置的先後節點，循環插入。
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 檢查添加位置
checkPositionIndex(index);
// 將須要添加的集合轉換成爲數組
Object[] a = c.toArray();
// 獲取數組的大小
int numNew = a.length;
// 若是數組長度爲0，說明沒有須要添加的元素，返回false
if (numNew == 0)
return false;
// 插入位置的前節點和後續節點
Node<E> pred, succ;
// 若是插入位置索引大小等於鏈表大小，那麼就是在最後插入元素
if (index == size) {
// 最後插入元素沒有後續節點
succ = null;
// 前一個節點就是以前的最後一個節點
pred = last;
} else {
// 查找到索引爲index 的節點
succ = node(index);
// 獲取前一個節點
pred = succ.prev;
}
// 循環插入節點
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
// 初始化新節點，上一個節點是pred
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
// 若是前一個節點是null，那麼第一個節點就是新的節點
if (pred == null)
first = newNode;
else
// 不然pred的next置爲新節點
pred.next = newNode;
pred = newNode;
}
// 若是插入位置沒有後續節點，也就是succ爲null
if (succ == null) {
// 最後一個節點也就是pred，剛剛插入的新節點
last = pred;
} else {
// 加入全部元素以後的最後一個節點的下一個節點指向succ（後續元素）
pred.next = succ;
// 插入位置的後續元素的上一個節點引用指向pred
succ.prev = pred;
}
// 大小改變
size += numNew;
// 修改次數增長
modCount++;
return true;
}
上面的代碼調用了node(index)，這個在前面查找的時候已經說過了，再也不解釋。
4.2.5 addAll(int index, Collection<? extends E> c)
在指定位置批量插入節點：
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
// 檢查索引合法性
checkPositionIndex(index);
// 將須要插入的集合轉換成爲數組
Object[] a = c.toArray();
// 數組的長度
int numNew = a.length;
// 爲0則不須要插入
if (numNew == 0)
return false;
// 插入位置的前節點和後節點
Node<E> pred, succ;
// 若是在最後插入
if (index == size) {
// 後節點爲空
succ = null;
// 前節點是最後一個
pred = last;
} else {
// 獲取插入位置的後節點
succ = node(index);
// 獲取前節點
pred = succ.prev;
}
// 遍歷
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
// 初始化節點，前置節點是插入位置的前節點，後續節點爲null
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
// 若是插入位置前一個節點是null，說明插入位置是鏈表首
if (pred == null)
// 首節點就是新插入的節點
first = newNode;
else
// 前節點的next指向新節點
pred.next = newNode;
// 更新插入位置的前一個節點
pred = newNode;
}
// 若是插入位置的後一個節點爲空，說明插入位置是鏈表尾部
if (succ == null) {
// 最後一個元素就是插入的元素
last = pred;
} else {
// 將插入的最後一個元素next指向succ
pred.next = succ;
// succ的上一個元素指向prev
succ.prev = pred;
}
// 大小更新
size += numNew;
// 修改次數改變
modCount++;
// 返回成功
return true;
}
4.2.6 add(int index,E element)
將元素插入在指定位置,先判斷索引位置，若是索引位置是最後一個，那麼直接調用在最後添加元素函數便可，不然須要調用另一個函數，在某個元素前面插入：
public void add(int index, E element) {
// index校驗
checkPositionIndex(index);
// 索引等於鏈表大小
if (index == size)
// 直接在最後插入元素
linkLast(element);
else
// 在某個節點前插入元素
linkBefore(element, node(index));
}
4.3 刪除元素
4.3.1 removeFirst()
刪除第一個節點，先獲取首節點，判斷第一個節點是否是爲空，若是爲空則證實沒有該節點，拋出異常，內部調用的實際上是unlinkFirst()。返回值是被移除的節點裏面的數值。
public E removeFirst() {
final Node<E> f = first;
if (f == null)
throw new NoSuchElementException();
return unlinkFirst(f);
}
// 移除首節點
private E unlinkFirst(Node<E> f) {
// assert f == first && f != null;
// 獲取裏面的元素
final E element = f.item;
// 保存下一個節點
final Node<E> next = f.next;
// 將以前的首節點先後節點引用置空，有利於GC
f.item = null;
f.next = null; // help GC
// 首節點更新
first = next;
// 若是首節點是空的，那麼鏈表沒有元素了，最後一個節點天然也是null
if (next == null)
last = null;
else
// 不然當前的第一個節點的前置節點置null
next.prev = null;
// 鏈表大小-1
size--;
// 修改次數增長
modCount++;
return element;
}
4.3.2 removeLast()
刪除最後一個節點，和上面的刪除首節點差很少，先取出最後一個節點，判斷是否爲空，若是爲空則拋出異常，不然會調用另外一個解除鏈接的函數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;
// 保存被移除的節點的item
final E element = l.item;
// 獲取上一個節點
final Node<E> prev = l.prev;
// 先後引用置空，有利於垃圾回收
l.item = null;
l.prev = null; // help GC
// 更新最後一個節點
last = prev;
// 若是前置節點爲空，那麼鏈表已經沒有元素了
if (prev == null)
first = null;
else
// 不然將上一個節點的next置null
prev.next = null;
// 大小該表
size--;
// 修改次數增長
modCount++;
// 返回被移除的節點的item值
return element;
}
4.3.3 remove(Object o)
刪除某個元素分爲兩種狀況，元素爲null和非null,直接遍歷判斷，裏面真正刪除的方法實際上是unlink(E e)，成功移除則返回true，注意這裏只會移除掉第一個，後續要是還有該節點，不會移除。
public boolean remove(Object o) {
// 元素爲null
if (o == null) {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
// 元素不爲null
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
// 移除節點
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
unLink(E e)方法以下：
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
// 保存被移除節點的item
final E element = x.item;
// 下一個節點
final Node<E> next = x.next;
// 上一個節點
final Node<E> prev = x.prev;
// 若是前置節點爲空，那麼首節點就是當前節點了
if (prev == null) {
first = next;
} else {
// 前一個節點的next置爲下一個節點
prev.next = next;
// 以前的節點的前一個節點置null
x.prev = null;
}
// 若是next是空的，那麼上一個節點就是如今最後一個節點
if (next == null) {
last = prev;
} else {
// next的上一個節點引用指向prev
next.prev = prev;
// 被刪除的元素的next置空
x.next = null;
}
// item置空
x.item = null;
// 大小改變
size--;
// 修改次數增長
modCount++;
// 返回被刪除的節點裏面的item
return element;
}
4.3.4 clear()
移除裏面全部的元素：
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; ) {
// 保存下一個
Node<E> next = x.next;
// 當前元素置空
x.item = null;
x.next = null;
x.prev = null;
x = next;
}
// 首節點和尾節點所有置null
first = last = null;
size = 0;
modCount++;
}
4.3.5 remove（int index）
移除指定索引的元素。先經過索引找到節點，再移除指定的節點
public E remove(int index) {
// 檢查合法性
checkElementIndex(index);
// 先找到節點，再移除指定節點
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,首先經過索引查找到該元素，而後修改item值，返回舊的item值。
public E set(int index, E element) {
// 檢查索引是否合法
checkElementIndex(index);
// 經過索引查找到節點
Node<E> x = node(index);
// 保存舊的值
E oldVal = x.item;
// 修改
x.item = element;
// 返回舊的元素
return oldVal;
}
5 queue相關的方法
由於LinkedList也實現了queue接口，因此它確定也實現了相關的方法，下面咱們看看：
5.1 peek()
獲取隊列第一個元素：
public E peek() {
// 拿到第一個元素，final不可變
final Node<E> f = first;
// 返回item值
return (f == null) ? null : f.item;
}
5.2 element()
也是獲取隊列第一個元素，裏面調用的是getFirst()。
public E element() {
return getFirst();
}
5.3 poll()
移除隊列第一個節點元素並返回，裏面調用的實際上是unlinkFirst()
public E poll() {
// 獲取到第一個元素
final Node<E> f = first;
// 移除並返回
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
5.4 remove()
移除隊列第一個元素,裏面調用的是removeFirst():
public E remove() {
return removeFirst();
}
5.5 offfer(E e)
在隊列後面增長元素：
public boolean offer(E e) {
return add(e);
}
5.6 offerFirst(E e)
往隊列的前面插入元素，其實調用的是addFirst()
public boolean offerFirst(E e) {
addFirst(e);
return true;
}
5.7 offerLast(E e)
往隊列的後面添加元素,其實調用的是addList()
public boolean offerLast(E e) {
addLast(e);
return true;
}
5.8 peekFirst()
獲取第一個節點裏面的元素:
public E peekFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : f.item;
}
5.9 peekLast()
獲取最後一個節點的元素：
public E peekLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : l.item;
}
5.10 pollFirst()
獲取第一個元素，而且移除它,使用的是unlinkFirst(E e)
public E pollFirst() {
final Node<E> f = first;
return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
}
5.11 pollLast（）
獲取隊列最後一個元素，而且移除它,調用的實際上是unlinkLast(E e)
public E pollLast() {
final Node<E> l = last;
return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
}
5.12 push(E e)
像是堆棧的特色，在前面添加元素：
public void push(E e) {
addFirst(e);
}
5.13 pop()
堆棧的特色，取出隊列首的第一個元素
public E pop() {
return removeFirst();
}
5.14 removeFirstOccurrence(Object o)
移除元素,從前日後第一次出現的地方移除掉：
public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
return remove(o);
}
5.15 removeLastOccurrence（Object o）
移除元素，最後一次出現的地方移除掉,和前面分析的同樣，分爲兩種狀況，null和非null。
public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
// 元素爲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.其餘方法
是否包含某個元素,其實調用的是indexOf()方法，若是返回的索引不爲-1，則包含：
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
返回大小：
public int size() {
return size;
}
是否爲有效元素下標索引，從0到size-1
private boolean isElementIndex(int index) {
return index >= 0 && index < size;
}
是否爲有效位置索引，從0到size
private boolean isPositionIndex(int index) {
return index >= 0 && index <= size;
}
獲取指定索引位置的ListIterator:
public ListIterator<E> listIterator(int index) {
// 檢查合法性
checkPositionIndex(index);
return new ListItr(index);
}
獲取倒序的迭代器:
public Iterator<E> descendingIterator() {
return new DescendingIterator();
}
拷貝克隆函數,一個是父類的克隆函數，另外一個是重寫的克隆函數，這裏比較特殊，由於LinkedList是鏈表，自己只保存了第一個和最後一個的引用，因此拷貝的時候須要向裏面添加元素的方式進行拷貝。
public Object clone() {
LinkedList<E> clone = superClone();
// Put clone into "virgin" state
clone.first = clone.last = null;
clone.size = 0;
clone.modCount = 0;
// 添加元素到拷貝的隊列中
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);
}
}
轉換成爲數組，經過循環實現
public Object[] toArray() {
Object[] result = new Object[size];
int i = 0;
// 循環實現
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
result[i++] = x.item;
return result;
}
轉換成爲指定類型的數組,和前面不一樣的是，這裏初始化的時候使用類型反射建立(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;
}
獲取可分割迭代器：
public Spliterator<E> spliterator() {
return new LLSpliterator<E>(this, -1, 0);
}
7.迭代器
裏面定義了三種迭代器，都是之內部類的方式實現，分別是：
- ListItr：列表的經典迭代器
- DescendingIterator：倒序迭代器
- LLSpliterator：可分割迭代器
7.1 ListItr
先來講說ListItr，這個迭代器主要是有next(),hashNext(),hasPrevious(),previous(),nextIndex(),previousIndex(),remove(),set(),add(),forEachRemaining()方法：
next()：獲取下一個元素hashNext():是否有下一個元素hasPrevious()：是否有上一個元素previous()：上一個元素nextIndex()：下一個索引位置previousIndex()：上一個索引位置remove()：刪除當前索引位置的元素set()：更新元素add()：新增元素forEachRemaining()：遍歷剩下的元素
裏面主要有集合重要的屬性：
lastReturned:上一次返回的元素next：下一個返回的元素nextIndex：下一個索引expectedModCount：期待修改的次數
private class ListItr implements ListIterator<E> {
// 上一個返回的元素
private Node<E> lastReturned;
// 下一個元素
private Node<E> next;
// 下一個索引
private int nextIndex;
// 期待的修改次數
private int expectedModCount = modCount;
// 初始化
ListItr(int index) {
// 根據索引位置更新下一個返回的節點
next = (index == size) ? null : node(index);
// 更新索引
nextIndex = index;
}
// 是否有下一個元素：索引是否小於size
public boolean hasNext() {
return nextIndex < size;
}
// 獲取下一個元素
public E next() {
// 檢查修改合法化
checkForComodification();
// 若是沒有下一個元素會拋異常，因此使用前須要先判斷
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;
}
// 是否有上一個：下一個返回的元素索引是否是大於0
public boolean hasPrevious() {
return nextIndex > 0;
}
// 返回上一個元素
public E previous() {
// 檢查
checkForComodification();
// 判斷是否有上一個元素
if (!hasPrevious())
throw new NoSuchElementException();
// 上一個返回的元素，須要更新
lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
// 更新索引
nextIndex--;
return lastReturned.item;
}
// 下一個索引
public int nextIndex() {
return nextIndex;
}
// 上一個索引
public int previousIndex() {
return nextIndex - 1;
}
// 移除當前位置的索引
public void remove() {
// 檢查修改合法性
checkForComodification();
if (lastReturned == null)
throw new IllegalStateException();
// 獲取下一個元素
Node<E> lastNext = lastReturned.next;
// 移除上一個返回的元素
unlink(lastReturned);
// 若是下一個是上次返回的元素，那麼下一個元素須要更新，由於該元素已經被移除了
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;
// 若是下一個元素是空，那就是在隊尾添加元素
if (next == null)
linkLast(e);
else
// 不然就是在next索引處添加元素
linkBefore(e, next);
// 更新索引
nextIndex++;
expectedModCount++;
}
// 遍歷剩下的元素
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
// 使用循環，索引不斷後移，遍歷
while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
// 對每一個節點元素執行操做
action.accept(next.item);
lastReturned = next;
next = next.next;
nextIndex++;
}
checkForComodification();
}
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
上面的迭代器沒有什麼好說的，就是往前面和後面遍歷的功能，以及增刪改的功能。
7.2 DescendingIterator
這個迭代器有點意思，也很簡單，就是一個倒序的功能，功能實現也十分簡單：
- hasNext:是否有下一個元素，其實是判斷上一個元素
- next：獲取下一個元素，其實是獲取前面一個元素
- remove：移除元素
倒序就是別人從前日後，它恰恰從後往前遍歷，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
這個迭代器有點東西，感受和其它的不太同樣，LLSpliterator是在使用node的next進行迭代，下面分析一下：主要是爲了將元素分爲多份，而後再用多線程來處理。
值得注意的是：分割的時候，LinkedList不是1/2分割，而是每一次分割出來的大小都是遞增的，遞增的大小是BATCH_UNIT,可是返回的不是LLSpliterator，而是ArraySpliterator，每次都分割出更多的元素，轉成數組結構，這也許是出自於性能考慮，比較指針遍歷太慢了，我猜的的...別打我
static final class LLSpliterator<E> implements Spliterator<E> {
// 分割長度增長單位
static final int BATCH_UNIT = 1 << 10; // batch array size increment
// 最大分割長度
static final int MAX_BATCH = 1 << 25; // max batch array size;
final LinkedList<E> list; // null OK unless traversed
// 當前節點
Node<E> current; // current node; null until initialized
// 大小估算
int est;
// 期待修改的次數
int expectedModCount; // initialized when est set
// 分割長度
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;
// 獲取大小
int s = getEst();
// 當前節點不爲空
if (s > 1 && (p = current) != null) {
// 分割位置結束：分割位置+分割單位
int n = batch + BATCH_UNIT;
// 若是大於大小，就限制最後的位置
if (n > s)
n = s;
// 最大的分割位置
if (n > MAX_BATCH)
n = MAX_BATCH;
// 數組
Object[] a = new Object[n];
int j = 0;
// 將當前位置到n的位置循環，存放到a數組中
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算術遞增
return Spliterators.spliterator(a, 0, j, Spliterator.ORDERED);
}
return null;
}
// 對剩下的元素進行處理
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();
}
// 對後面一個元素進行處理
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時候，須要重寫，由於咱們保存的只有第一個和最後一個節點的引用，咱們序列化須要保存大小和引用，因此須要重寫，要不反序列化回來就找不到next，節點之間的關係就會丟失。
序列化的時候以下，寫入了size，以及遍歷的時候將節點的item值寫入。
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);
}
反序列化的時候，讀入大小size以及每一個節點裏面的元素item
private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
// 默認序列化
s.defaultReadObject();
// 大小
int size = s.readInt();
// 按照順序讀入元素
for (int i = 0; i < size; i++)
linkLast((E)s.readObject());
}
9.總結一下
-
LinkedList底層是用鏈表實現的，並且是雙向鏈表，而且實現了Queue接口，能夠當成雙向隊列或者堆棧來使用。也正是由於是鏈表實現，因此刪除元素比較快，可是查找的時候相對較慢。固然，也沒有什麼擴容，除非就是內存不夠了。 -
雙向鏈表，能夠從頭往尾遍歷，也能夠從尾部往前遍歷。
-
LinkedList繼承了AbstractSequentialList，AbstractSequentialList實現了get,set,add,remove等方法。 -
序列化/反序列化的時候重寫了方法，才能達到序列化裏面每個節點元素的效果。
-
線程不安全
【做者簡介】：
秦懷，公衆號【秦懷雜貨店】做者，技術之路不在一時，山高水長，縱使緩慢，馳而不息。這個世界但願一切都很快，更快，可是我但願本身能走好每一步，寫好每一篇文章，期待和大家一塊兒交流。
此文章僅表明本身（本菜鳥）學習積累記錄，或者學習筆記，若有侵權，請聯繫做者覈實刪除。人無完人，文章也同樣，文筆稚嫩，在下不才，勿噴，若是有錯誤之處，還望指出，感激涕零~
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