java集合类(三)-LinkedList原码分析

目录

前言

原码分析

    继承关系

    类中属性

    构造函数

    核心方法 

总结

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前言

       linkedList的底层是双向链表(jdk1.7之后的原码非循环)，非线程安全的；由于是链表不同于数据，链表对新增、删除等性能要比数组好很多(并非一定，部分场景性能也可能相似)，但是其查询总是从头开始遍历不如支持随机访问的数组性能高；且链表保存数据不需要像数组一样需要连续的空间。

原码分析

接下来我们针对其原码做以下分析：继承关系、类中属性、构造函数、核心方法 四个方面分析

• AbstractSequentialList：基于list接口，为实现顺序访问的数据存储结构的最小化接口，使用
• 列表迭代器实现随机访问，对于支持随机访的数据应该选择AbstractList
• Deque：双端队列，支持两端元素插入和移除的线性集合
• Cloneable:支持接口，实现Cloneable接口，支持Object.clone()方法(CloneNotSupportedException)
• java.io.Serializable:标记接口，支持序列化

    继承关系

    类中属性

• Node first：集合的第一个元素
• Node last：集合的最后一个元素
• size:集合的长度
• Node：集合的节点（链表的单个节点数据结构）

item：节点元素

next: 下一个节点

prev：下一个节点

• modCount：来源AbstractList,迭代器使用，多线程并发修改触发fail-fast机制

    构造函数

共有2个构造函数：一个构造一个空的集合列表；两一个构造一个包含指定集合元素的列表。

    核心方法 

接下来我们从初始化、新增、修改、查询、删除分析下原码

/**
 * LinkendList 数据结构
 *    LinkedList 底层是链表
 *    .主要结构成员:
 *    .集合操作（初始化、增、删、改、查）
 */
@Test
public void testLinkedList() {
    //初始化
    List linkedList = new LinkedList<>();
    log.info("初始化集合:{}",linkedList);

    //新增
    linkedList.add("a1");linkedList.add("a2");linkedList.add("a3");
    log.info("添加元素a1到集合linkedList:{}",linkedList);

    //修改
    linkedList.set(0,"a1_update");
    log.info("修改位置为0的集合元素linkedList:{}", linkedList);

    //查询
    log.info("查询位置0的集合元素:{}", linkedList.get(0));

    //删除
    log.info("删除集合元素后:{}", linkedList.remove(0));
}

初始化 List linkedList = new LinkedList<>();

构建一个空的列表

新增 linkedList.add("a1")

• last节点(Node类型)赋值到变量Node l
• 创建新节点newNode(前置节点为l,后置空节点为NULL;即尾节点)
• newNode节点赋值给last
• 原来的last节点即l节点的next指向新增的节点newNode
• 集合大小size+1
• 集合修改计数器modCount+1

修改 linkedList.set(0,"a1_update")

• 验证修改索引位置的合理性
• 遍历索引出的节点Node
• 修改此Node的item属性后，返回修改前节点值

查询 linkedList.get(0)

同修改使用的遍历查询node节点方法

删除 linkedList.remove(0)

• 验证删除节点的索引的合理性
• 修改当前节点的prev节点的next;并设置当前节点的prev=null
• 修改当前节点的next节点的prev;并设置当前节点的next=null
• 修改当前节点的item值为null
• 集合点size-1;集合的修改计数器modCount-1

总结

• 链表在物理存储单元上是非连续、非顺序的存储结构
• 链表不同于数组是动态分配内存，需要时才创建
• 链表的插入和删除效率高，只需要改变指针的指向就可以了
• 链表的查找效率低，需要从第一个节点遍历查找
• LinkedList是双向链表(jdk1.7之后的原