LinkedList必懂知识点

Linkedlist 概述

linkedlist结构图

Linkedlist集合底层试下你的数据结构是双向链表（hashmap中的链表结构是单向链表），linkedlist集合中允许元素为null（arrayList中也允许元素为空，但是hashmap中只允许有一个元素为空，并且一定存放在第一个桶内）,Likedlist由于实现了List接口，所以其是允许存入重复的元素的，但是set集合就不允许元素重复。LinkedList不是线程安全的，ArrayList也不是线程安全的，hashmap也不是线程安全的。既然聊到了线程不安全的问题，那就聊一下copyonwrite思想吧。

Copyonwrite

写入时复制（CopyOnWrite）思想

写入时复制（CopyOnWrite，简称COW）思想是计算机程序设计领域中的一种优化策略。其核心思想是，如果有多个调用者（Callers）同时要求相同的资源（如内存或者是磁盘上的数据存储），他们会共同获取相同的指针指向相同的资源，直到某个调用者视图修改资源内容时，系统才会真正复制一份专用副本（private copy）给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。这过程对其他的调用者都是透明的（transparently）。此做法主要的优点是如果调用者没有修改资源，就不会有副本（private copy）被创建，因此多个调用者只是读取操作时可以共享同一份资源。

（通俗点就是读的时候没有变化，改的时候负责原来的数据，然后再副本里面修改，再将原数据指向副本中去）

copyonwriteArrayList中读写分离原理

我们可以看到，在set方法中，我们首先是获得了当前数组的一个拷贝获得一个新的数组，然后在这个新的数组上完成我们想要的操作。当操作完成之后，再把原有数组的引用指向新的数组。并且在此过程中，我们只拥有一个事实不可变对象，即容器中的array。这样一来就很巧妙地体现了CopyOnWrite思想。其实这也是读写分离的一种体现。当线程在对线程进行读或者写的操作时，其实操作的是不同的容器。这么一来我们可以对容器进行并发的读，而不需要加锁。

（证明了在读的时候不需要加锁，但是在写的时候是有锁的，重入锁）

重入锁

LinkedList 双向链表实现及成员变量

成员变量

LinkedList中为什么要有first,last呢?其实就是双向链表的首尾结点。然后我们知道链表的查询速度较慢，但是引入了尾结点的话，我们可以根据index的大小进行二分查找。size记录着其中的元素总数。

LinkedList作为stack,queue使用

由于linkedlist实现了queue接口，所以他可以作为队列来使用，队列使用的是先进先出原则，所以我们可以看到linkedlist中有比如offer,add等等的接口，但是呢offer接口插入时，如果已经满了不会报错，只会返回fase。但是add会报错，我们实现队列这种接口的时候也要按照约定，返回fasle，而不是直接报错，类似的还有remove和poll等等。

ArrayList和LinkedList区别

1. ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，而LinkedList是基于链表的数据结构；

2. 对于随机访问get和set，ArrayList要优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针；

（数组的存储是内存连续的，然而链表的并不是连续的）

3. 对于添加和删除操作add和remove，一般大家都会说LinkedList要比ArrayList快，因为ArrayList要移动数据。但是实际情况并非这样，对于添加或删除，LinkedList和ArrayList并不能明确说明谁快谁慢，下面会详细分析。

从源码可以看出，ArrayList想要get(int index)元素时，直接返回index位置上的元素，而LinkedList需要通过for循环进行查找，虽然LinkedList已经在查找方法上做了优化，比如index < size / 2，则从左边开始查找，反之从右边开始查找，但是还是比ArrayList要慢。这点是毋庸置疑的。ArrayList想要在指定位置插入或删除元素时，主要耗时的是System.arraycopy动作，会移动index后面所有的元素；LinkedList主耗时的是要先通过for循环找到index，然后直接插入或删除。

当数据量较小时，测试程序中，大约小于30的时候，两者效率差不多，没有显著区别；当数据量较大时，大约在容量的1/10处开始，LinkedList的效率就开始没有ArrayList效率高了，特别到一半以及后半的位置插入时，LinkedList效率明显要低于ArrayList，而且数据量越大，越明显。