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概述
本篇是Java集合类解析的第二篇，上一篇[]里，我们唠了ArrayList，今儿来继续说LinkedList.面试中，这兄弟俩也经常会拿来比较。
它们两可以说是List接口的两种不同的实现，ArrayList的增删效率低，但是改查效率高。
LinkedList正好相反，增删由于不需要移动底层数组数据，其底层是链表实现的，只需要修改链表节点指针，所以效率较高。而改和查，都需要先定位到目标节点，所以效率较低。 开篇前，再说一遍Collection.toArray(); 。
ArrayList、LinkedList 在批量add的时候，都会先转化成数组去做。 因为数组可以用for循环直接花式遍历。比较方便 高效 套路依旧，
本文将从几个常用方法下手，来阅读LinkedList的源码。按照从构造方法->常用API（增、删、改、查）的顺序来阅读源码，并会讲解阅读方法中涉及的一些变量的意义。了解LinkedList的特点、适用场景。 如果本文中有不正确的结论、说法，请大家提出和我讨论，共同进步，谢谢。
概述
概括的说，LinkedList 是线程不安全的，允许元素为null的双向链表。
List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable接口，它实现了Deque<E>,所以它也可以作为一个双端队列。和ArrayList比，没有实现RandomAccess所以其以下标，随机访问元素速度较慢。 因其底层数据结构是链表，所以可想而知，它的增删只需要移动指针即可，故时间效率较高。不需要批量扩容，也不需要预留空间，所以空间效率比ArrayList高。
缺点就是需要随机访问元素时，时间效率很低，虽然底层在根据下标查询Node的时候，会根据index判断目标Node在前半段还是后半段，然后决定是顺序还是逆序查询，以提升时间效率。不过随着n的增大，总体时间效率依然很低。
当每次增、删时，都会修改modCount。
构造方法
//集合元素数量 transient int size = 0; //链表头节点 transient Nodefirst; //链表尾节点 transient Node last; //啥都不干 public LinkedList() { } //调用 public boolean addAll(Collection c) 将集合c所有元素插入链表中 public LinkedList(Collection c) { this(); addAll(c); }复制代码
构造方法基本没干啥。
节点Node结构:
private static class Node{ E item;//元素值 Node next;//后置节点 Node prev;//前置节点 Node(Node prev, E element, Node next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; } }复制代码
可以看出，这是一个双向链表。
增
1 addAll
接上文，先说addAll
//addAll ,在尾部批量增加public boolean addAll(Collection c) { return addAll(size, c);//以size为插入下标，插入集合c中所有元素}//以index为插入下标，插入集合c中所有元素public boolean addAll(int index, Collection c) { checkPositionIndex(index);//检查越界 [0,size] 闭区间 Object[] a = c.toArray();//拿到目标集合数组 int numNew = a.length;//新增元素的数量 if (numNew == 0)//如果新增元素数量为0，则不增加，并返回false return false; Node pred, succ; //index节点的前置节点，后置节点 if (index == size) { //在链表尾部追加数据 succ = null; //size节点（队尾）的后置节点一定是null pred = last;//前置节点是队尾 } else { succ = node(index);//取出index节点，作为后置节点 pred = succ.prev; //前置节点是，index节点的前一个节点 } //链表批量增加，是靠for循环遍历原数组，依次执行插入节点操作。对比ArrayList是通过System.arraycopy完成批量增加的 for (Object o : a) {//遍历要添加的节点。 @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o; Node newNode = new Node<>(pred, e, null);//以前置节点 和 元素值e，构建new一个新节点， if (pred == null) //如果前置节点是空，说明是头结点 first = newNode; else//否则 前置节点的后置节点设置问新节点 pred.next = newNode; pred = newNode;//步进，当前的节点为前置节点了，为下次添加节点做准备 } if (succ == null) {//循环结束后，判断，如果后置节点是null。 说明此时是在队尾append的。 last = pred; //则设置尾节点 } else { pred.next = succ; // 否则是在队中插入的节点 ，更新前置节点 后置节点 succ.prev = pred; //更新后置节点的前置节点 } size += numNew; // 修改数量size modCount++; //修改modCount return true;}//根据index 查询出Node，Node node(int index) { // assert isElementIndex(index);//通过下标获取某个node 的时候，（增、查 ），会根据index处于前半段还是后半段 进行一个折半，以提升查询效率 if (index < (size >> 1)) { Node x = first; for (int i = 0; i < index; i++) x = x.next; return x; } else { Node x = last; for (int i = size - 1; i > index; i--) x = x.prev; return x; }}private void checkPositionIndex(int index) { if (!isPositionIndex(index)) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));}private boolean isPositionIndex(int index) { return index >= 0 && index <= size; //插入时的检查，下标可以是size [0,size]}复制代码 小结：
- 链表批量增加，是靠for循环遍历原数组，依次执行插入节点操作。对比ArrayList是通过System.arraycopy完成批量增加的
- 通过下标获取某个node 的时候，（add select），会根据index处于前半段还是后半段 进行一个折半，以提升查询效率
2 插入单个节点add
//在尾部插入一个节点： addpublic boolean add(E e) { linkLast(e); return true;}//生成新节点 并插入到 链表尾部， 更新 last/first 节点。void linkLast(E e) { final Node l = last; //记录原尾部节点 final Node newNode = new Node<>(l, e, null);//以原尾部节点为新节点的前置节点 last = newNode;//更新尾部节点 if (l == null)//若原链表为空链表，需要额外更新头结点 first = newNode; else//否则更新原尾节点的后置节点为现在的尾节点（新节点） l.next = newNode; size++;//修改size modCount++;//修改modCount}复制代码 //在指定下标，index处，插入一个节点 public void add(int index, E element) { checkPositionIndex(index);//检查下标是否越界[0,size] if (index == size)//在尾节点后插入 linkLast(element); else//在中间插入 linkBefore(element, node(index)); } //在succ节点前，插入一个新节点e void linkBefore(E e, Node succ) { // assert succ != null; //保存后置节点的前置节点 final Node pred = succ.prev; //以前置和后置节点和元素值e 构建一个新节点 final Node newNode = new Node<>(pred, e, succ); //新节点new是原节点succ的前置节点 succ.prev = newNode; if (pred == null)//如果之前的前置节点是空，说明succ是原头结点。所以新节点是现在的头结点 first = newNode; else//否则构建前置节点的后置节点为new pred.next = newNode; size++;//修改数量 modCount++;//修改modCount }复制代码 小结：
- 增一定会修改modCount
删 remove
//删：remove目标节点public E remove(int index) { checkElementIndex(index);//检查是否越界 下标[0,size) return unlink(node(index));//从链表上删除某节点}//从链表上删除x节点E unlink(Node x) { // assert x != null; final E element = x.item; //当前节点的元素值 final Node next = x.next; //当前节点的后置节点 final Node prev = x.prev;//当前节点的前置节点 if (prev == null) { //如果前置节点为空(说明当前节点原本是头结点) first = next; //则头结点等于后置节点 } else { prev.next = next; x.prev = null; //将当前节点的 前置节点置空 } if (next == null) {//如果后置节点为空（说明当前节点原本是尾节点） last = prev; //则 尾节点为前置节点 } else { next.prev = prev; x.next = null;//将当前节点的 后置节点置空 } x.item = null; //将当前元素值置空 size--; //修改数量 modCount++; //修改modCount return element; //返回取出的元素值} private void checkElementIndex(int index) { if (!isElementIndex(index)) throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index)); } //下标[0,size) private boolean isElementIndex(int index) { return index >= 0 && index < size; }复制代码 删除链表中的指定节点：
//因为要考虑 null元素，也是分情况遍历 public boolean remove(Object o) { if (o == null) {//如果要删除的是null节点(从remove和add 里 可以看出，允许元素为null) //遍历每个节点 对比 for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) { unlink(x); return true; } } } else { for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) { unlink(x); return true; } } } return false; } //将节点x，从链表中删除 E unlink(Node x) { // assert x != null; final E element = x.item;//继续元素值，供返回 final Node next = x.next;//保存当前节点的后置节点 final Node prev = x.prev;//前置节点 if (prev == null) {//前置节点为null， first = next;//则首节点为next } else {//否则 更新前置节点的后置节点 prev.next = next; x.prev = null;//记得将要删除节点的前置节点置null } //如果后置节点为null，说明是尾节点 if (next == null) { last = prev; } else {//否则更新 后置节点的前置节点 next.prev = prev; x.next = null;//记得删除节点的后置节点为null } //将删除节点的元素值置null，以便GC x.item = null; size--;//修改size modCount++;//修改modCount return element;//返回删除的元素值 }复制代码 删也一定会修改modCount。 按下标删，也是先根据index找到Node，然后去链表上unlink掉这个Node。 按元素删，会先去遍历链表寻找是否有该Node，考虑到允许null值，所以会遍历两遍，然后再去unlink它。
改set
public E set(int index, E element) { checkElementIndex(index); //检查越界[0,size) Node x = node(index);//取出对应的Node E oldVal = x.item;//保存旧值 供返回 x.item = element;//用新值覆盖旧值 return oldVal;//返回旧值}复制代码 改也是先根据index找到Node，然后替换值，改不修改modCount
查get
//根据index查询节点
public E get(int index) { checkElementIndex(index);//判断是否越界 [0,size) return node(index).item; //调用node()方法 取出 Node节点，}复制代码 //根据节点对象，查询下标
public int indexOf(Object o) { int index = 0; if (o == null) {//如果目标对象是null //遍历链表 for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (x.item == null) return index; index++; } } else {遍历链表 for (Node x = first; x != null; x = x.next) { if (o.equals(x.item)) return index; index++; } } return -1; }复制代码 //从尾至头遍历链表，找到目标元素值为o的节点
public int lastIndexOf(Object o) { int index = size; if (o == null) { for (Node x = last; x != null; x = x.prev) { index--; if (x.item == null) return index; } } else { for (Node x = last; x != null; x = x.prev) { index--; if (o.equals(x.item)) return index; } } return -1; }复制代码 查不修改modCount
toArray()
我们也顺带看一下toArray().毕竟这是个高频的API
public Object[] toArray() { //new 一个新数组 然后遍历链表，将每个元素存在数组里，返回 Object[] result = new Object[size]; int i = 0; for (Node x = first; x != null; x = x.next) result[i++] = x.item; return result; }复制代码 总结：
LinkedList 是双向列表。
- 链表批量增加，是靠for循环遍历原数组，依次执行插入节点操作。对比ArrayList是通过System.arraycopy完成批量增加的。增加一定会修改modCount。
通过下标获取某个node 的时候，（add select），会根据index处于前半段还是后半段 进行一个折半，以提升查询效率
删也一定会修改modCount。 按下标删，也是先根据index找到Node，然后去链表上unlink掉这个Node。 按元素删，会先去遍历链表寻找是否有该Node，如果有，去链表上unlink掉这个Node。
- 改也是先根据index找到Node，然后替换值。改不修改modCount。
- 查本身就是根据index找到Node。
- 所以它的CRUD操作里，都涉及到根据index去找到Node的操作。