LinkedList 源码剖析：揭开链表内部奥秘

Android

2023-12-20 19:19:11

LinkedList：Java 集合框架中的链表利器

在 Java 的浩瀚集合框架中，LinkedList 脱颖而出，成为处理有序数据的不二之选。它凭借灵活的双向链表结构，在插入和删除操作上大放异彩。本文将深入探究 LinkedList 的内部运作机制，揭开其高效的秘密。

双向链表的巧妙设计

LinkedList 采用了双向链表结构，由称为 Node 的结点组成。每个结点存储一个元素数据，并指向其前驱和后继结点。这种巧妙的设计使得 LinkedList 在插入和删除操作上表现出优异的性能。

高效的增删改查操作

LinkedList 提供了一系列丰富的增删改查操作，包括 add、remove、get 和 set。这些操作的复杂度取决于结点的位置：

首尾添加和删除：O(1)
中间插入和删除：O(n)

并发控制：安全的数据访问

LinkedList 实现了并发控制机制，允许多线程同时访问和修改链表。在 JDK 1.8 中，LinkedList 使用 synchronized 对关键代码块进行加锁，保证数据的原子性和一致性。

迭代器的便捷遍历

LinkedList 的迭代器实现基于链表结构。ListIterator 迭代器提供了遍历链表的能力，它可以正向或逆向迭代，并支持 add、remove 和 set 操作。

实际应用场景：大展身手

LinkedList 广泛应用于需要频繁插入和删除操作的场景中，例如：

缓存：基于 LRU（最近最少使用）策略实现高效缓存。
消息队列：用作 FIFO（先进先出）队列，处理有序消息。
栈：通过修改 LinkedList 的 add 和 remove 方法，可以将其用作 LIFO（后进先出）栈。

代码示例：一睹风采

LinkedList<Integer> list = new LinkedList<>();

list.add(10);
list.add(20);
list.add(30);

System.out.println(list); // 输出：[10, 20, 30]

list.removeFirst(); // 删除首个元素

System.out.println(list); // 输出：[20, 30]

list.addFirst(5); // 添加元素到开头

System.out.println(list); // 输出：[5, 20, 30]