java中的数据结构之集合框架源码分析的系列文章如下：
JAVA集合框架源码分析1-ArrayList
JAVA集合框架源码分析2-Stack
JAVA集合框架源码分析3-LinkedList
数据结构中有多种存储结构，如表和树，表中典型的是线性表，这种数据结构在java中最常见的就是ArrayList（顺序表）和LinkedList(链表)，本文将着重对LinkedList的源码进行分析
1.继承关系
public class LinkedList<E>extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
public abstract class AbstractSequentialList<E> extends AbstractList<E>
public interface Deque<E> extends Queue<E>
如上所示
AbstractSequentialList是AbstractList的抽象子类
Deque是Queue的子接口，Queue是一个队列，我们先来看看Queue中的方法
public interface Queue<E> extends Collection<E> {
boolean add(E e);
boolean offer(E e);//建议使用
E remove();
E poll(); //建议使用
E element();
E peek();//建议使用
}
（1）offer，add区别：
一些队列有大小限制，因此如果想在一个满的队列中加入一个新项，多出的项就会被拒绝。
这时新的 offer 方法就可以起作用了。它不是对调用 add() 方法抛出一个 unchecked 异常，而只是得到由 offer() 返回的 false。
（2）poll，remove区别：
remove() 和 poll() 方法都是从队列中删除第一个元素。remove() 的行为与 Collection 接口的版本相似，
但是新的 poll() 方法在用空集合调用时不是抛出异常，只是返回 null。因此新的方法更适合容易出现异常条件的情况。
（3）peek，element区别：
element() 和 peek() 用于在队列的头部查询元素。element()与 remove() 方法类似，在队列为空时， element() 抛出一个异常，而 peek() 返回 null
接下来看下Deque
public interface Deque<E> extends Queue<E> {
void addFirst(E e);
void addLast(E e);
boolean offerFirst(E e);
boolean offerLast(E e);
E removeFirst();
E removeLast();
E pollFirst();
E pollLast();
E getFirst();
E getLast();
E peekFirst();
E peekLast();
boolean removeFirstOccurrence(Object o);
boolean removeLastOccurrence(Object o);
// *** Queue methods ***队列的方法
boolean add(E e);
boolean offer(E e);
E remove();
E poll();
E element();
E peek();
// *** Stack methods ***以下两个方法可实现类似于栈的功能
//等同于addFirst，如果一直使用这个方法添加元素类似于压栈操作
void push(E e);
//等同于removeFirst，如果一直使用这个方法删除元素类似于出栈操作
E pop();
// *** Collection methods ***
//等同于removeFirstOccurrence
boolean remove(Object o);
boolean contains(Object o);
public int size();
好的，接下来就是今天的主角了，LinkedList
2.成员变量
//l链表元素个数
transient int size = 0;
//头部结点
transient Node<E> first;
//尾部节点
transient Node<E> last;
接下来我们看下这个节点类里面都有什么信息
private static class Node<E> {
//节点中的数据
E item;
//下一个节点
Node<E> next;
//上一个节点
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
节点中包含上一个节点的引用和下一个节点的引用，由此可见LinkedList是一个双向链表
3.构造函数
public LinkedList() {
}
//将现有的集合添加到当前的链表中
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
checkPositionIndex(index);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
if (numNew == 0)
return false;
Node<E> pred, succ;
//第一次插入，或者插入在尾部
if (index == size) {
succ = null;
pred = last;
} else {
//根据要插入节点的位置找到index位置的节点
succ = node(index);
//找到index位置节点的上一个节点，以便于在其之后插入新的节点
pred = succ.prev;
}
for (Object o : a) {
@SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
//要在链表头部插入节点
if (pred == null)
first = newNode;
else
//将index位置之前的节点的next引用指向新节点，
pred.next = newNode;
//将pred引用指向新节点，便于下一次操作增加节点的操作
pred = newNode;
}
if (succ == null) {
last = pred;//将last引用指向最后一个Node（第一次添加时候或添加在尾部时候）
} else {
pred.next = succ; //将添加后的最后一个Node的next指向原链表index位置的Node
succ.prev = pred;//同时将原链表index位置的Node的prev 指向添加后的最后一个Node
}
//链表长度增加
size += numNew;
modCount++;
return true;
}
4.操作——增加
第一种增加方法（默认添加到链表的尾部）
public boolean add(E e) {
linkLast(e);
return true;
}
//将元素添加到链表的尾部
void linkLast(E e) {
final Node<E> l = last;
final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);//此处构造时已经新节点的pre引用指向了原链表的最后一个节点。
last = newNode;
if (l == null)
//原链表为空，则将头结点指向新节点，此时头结点和尾节点都是这个新节点
first = newNode;
else
//将原链表的最后一个节点的next引用指向新节点
l.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
第二种增加方法（添加到链表尾部）
public void addLast(E e) {
//同上，只是没有返回值
linkLast(e);
}
第三种增加方法（添加到链表的头部）
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
private void linkFirst(E e) {
final Node<E> f = first;
final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);//此处构造时已经新节点的next引用指向了原链表的第一个节点。
first = newNode;
if (f == null)
//头节点为null，则头结点和尾节点都是新元素
last = newNode;
else
//将头结点的prev指向新节点
f.prev = newNode;
size++;
modCount++;
}
第四种增加方法（在指定位置增加节点）
public void add(int index, E element) {
//检查添加位置是否合法
checkPositionIndex(index);
//添加的位置是尾部
if (index == size)
linkLast(element);
else
//在指定位置添加
linkBefore(element, node(index));
}
void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
// assert succ != null;
final Node<E> pred = succ.prev; //将pred引用指向原index位置的节点的上一个一点
final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); //创建新节点，将新节点的prev指向pred，next指向原index位置的节点succ
//将succ上一个节点引用指向添加的节点
succ.prev = newNode;
if (pred == null)
//添加的位置在头部，
first = newNode;
else
//原index-1位置的节点pred的下一个节点指向新节点
pred.next = newNode;
size++;
modCount++;
}
另外对于Deque的其他的增删改查的实现方法不做过多的解释，读者可以自行查看源码，很简单的。
5.操作——删除
第一种删除方法
public E remove(int index) {
//检查删除位置是否合法
checkElementIndex(index);
//对于根据位置找到节点的方法在下面查找的方法中会做解释，查找方式还是不错的，
return unlink(node(index));
}
E unlink(Node<E> x) {
// assert x != null;
final E element = x.item;
final Node<E> next = x.next;
final Node<E> prev = x.prev;
if (prev == null) {
//删除的是头结点，则让first引用指向下一个节点
first = next;
} else {
//删除元素的上一个元素的next引用指向删除元素的下一个节点
prev.next = next;
//将删除元素的prev引用设为null。便于GC回收
x.prev = null;
}
if (next == null) {
//删除的是尾节点，则让last引用指向上一个节点
last = prev;
} else {
//删除节点的下一个节点的prev引用指向删除节点的上一个节点
next.prev = prev;
//将删除元素的next引用设为null。便于GC回收
x.next = null;
}
x.item = null;//将删除元素的数据引用设为null。便于GC回收
size--;
modCount++;
return element;
}
第二种删除方法
//remove(Object o)这个删除元素的方法的形参o是item，而不是LinkedList集合中的元素（节点）
public boolean remove(Object o) {
//此处表示节点的数据可以为null
if (o == null) {
//通过节点遍历的方式，找到o数据对应的元素
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (x.item == null) {
//同上进行删除
unlink(x);
return true;
}
}
} else {
for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
if (o.equals(x.item)) {
unlink(x);
return true;
}
}
}
return false;
}
6.操作——查找
public E get(int index) {
checkElementIndex(index);
return node(index).item;
}
Node<E> node(int index) {
// assert isElementIndex(index);
//size >> 1操作可以将链表分为两部分，这样加快了查找的效率
//从前向后查找
if (index < (size >> 1)) {
Node<E> x = first;
for (int i = 0; i < index; i++)
x = x.next;
return x;
} else {
//从后向前查找
Node<E> x = last;
for (int i = size - 1; i > index; i--)
x = x.prev;
return x;
}
}
7.操作——修改
public E set(int index, E element) {
checkElementIndex(index);
//根据位置查找到要修改的节点
Node<E> x = node(index);
E oldVal = x.item;
//给当前节点的数据重新赋值
x.item = element;
//返回修改前的节点的数据
return oldVal;
}
8.总结
1.LinkedList是基于链表的数据结构实现的是一个双向链表，并实现了Queue，所以LinkedList也是一个队列
2.LinkedList中的元素就是一个个的节点，数据的存放是以Node作为载体的。
3.LinkedList数据结构形式导致查找和修改需要遍历集合中的元素，效率比ArrayList低，但是增加和删除效率比较高
