java linkedList 安全 java的linkedlist

上篇我们分析了ArrayList的底层实现，知道了ArrayList底层是基于数组实现的，因此具有查找修改快而插入删除慢的特点。本篇介绍的LinkedList是List接口的另一种实现，它的底层是基于双向链表实现的，因此它具有插入删除快而查找修改慢的特点，此外，通过对双向链表的操作还可以实现队列和栈的功能。

F表示头结点引用，L表示尾结点引用，链表的每个结点都有三个元素，分别是前继结点引用§，结点元素的值(E)，后继结点的引用(N)。结点由内部类Node表示，我们看看它的内部结构。

//结点内部类
 private static class Node<E> {
        E item;//元素
        Node<E> next;//下一个节点
        Node<E> prev;//上一个节点

        Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    }

Node这个内部类其实很简单，只有三个成员变量和一个构造器，item表示结点的值，next为下一个结点的引用，prev为上一个结点的引用，通过构造器传入这三个值。接下来再看看LinkedList的成员变量和构造器。

//集合元素个数
    transient int size = 0;

    //头节点引用
    transient Node<E> first;

    //尾节点引用
    transient Node<E> last;

    //无参构造器
    public LinkedList() {
    }

    //传入外部集合的构造器
    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
        this();
        addAll(c);
    }

LinkedList持有头结点的引用和尾结点的引用，它有两个构造器，一个是无参构造器，一个是传入外部集合的构造器。与ArrayList不同的是LinkedList没有指定初始大小的构造器。看看它的增删改查方法。

//增(添加)
public boolean add(E e) {
   //在链表尾部添加
   linkLast(e);
   return true;
}

//增(插入)
public void add(int index, E element) {
   checkPositionIndex(index);
   if (index == size) {
       //在链表尾部添加
       linkLast(element);
   } else {
       //在链表中部插入
       linkBefore(element, node(index));
   }
}

//删(给定下标)
public E remove(int index) {
   //检查下标是否合法
   checkElementIndex(index);
   return unlink(node(index));
}

//删(给定元素)
public boolean remove(Object o) {
   if (o == null) {
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
           if (x.item == null) {
               unlink(x);
               return true;
           }
       }
   } else {
       //遍历链表
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
           if (o.equals(x.item)) {
               //找到了就删除
               unlink(x);
               return true;
           }
       }
   }
   return false;
}

//改
public E set(int index, E element) {
   //检查下标是否合法
   checkElementIndex(index);
   //获取指定下标的结点引用
   Node<E> x = node(index);
   //获取指定下标结点的值
   E oldVal = x.item;
   //将结点元素设置为新的值
   x.item = element;
   //返回之前的值
   return oldVal;
}

//查
public E get(int index) {
   //检查下标是否合法
   checkElementIndex(index);
   //返回指定下标的结点的值
   return node(index).item;
}

不管是单向队列还是双向队列还是栈，其实都是对链表的头结点和尾结点进行操作，它们的实现都是基于**addFirst()，addLast()，removeFirst()，removeLast()**这四个方法，它们的操作和linkBefore()和unlink()类似，只不过一个是对链表两端操作，一个是对链表中间操作。可以说这四个方法都是linkBefore()和unlink()方法的特殊情况，因此不难理解它们的内部实现，在此不多做介绍。到这里，我们对LinkedList的分析也即将结束，对全文中的重点做个总结：

LinkedList是基于双向链表实现的，不论是增删改查方法还是队列和栈的实现，都可通过操作结点实现
LinkedList无需提前指定容量，因为基于链表操作，集合的容量随着元素的加入自动增加
LinkedList删除元素后集合占用的内存自动缩小，无需像ArrayList一样调用trimToSize()方法
LinkedList的所有方法没有进行同步，因此它也不是线程安全的，应该避免在多线程环境下使用
以上分析基于JDK1.7，其他版本会有些出入，因此不能一概而论。