《LinkedList源码学习分析》
LinkedList作为Java集合框架中的一员，是基于链表数据结构实现的线程不安全容器。本文将深入探讨LinkedList的实现原理、核心方法的代码实现，并对比ArrayList，理解其特性和使用场景。
LinkedList底层采用链表数据结构，这种结构允许在任意位置插入和删除元素，而不需要移动其他元素。链表由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的引用。LinkedList中，`first`节点表示查询的起始位置，而`last`节点标记添加元素时的结束位置。对于链表的初始化，首次添加元素时，`first`和`last`都指向新添加的节点。
`add()`方法是LinkedList的基本操作之一，它负责在链表的末尾添加元素。当链表为空时，新添加的节点既是`first`也是`last`；否则，新节点的`next`指向`last`，并将`last`更新为新节点。这保证了添加操作始终在链表的尾部进行。
`get()`方法用于根据索引获取元素。在LinkedList中，由于链表的特性，查找元素并非像ArrayList那样直接访问数组，而是从`first`节点开始，通过`next`引用遍历到目标索引位置。在JDK 1.8版本中，为了提高查询效率，LinkedList在某些情况下采用了二分查找算法，但这并不改变其线性查找的基本性质。
`remove()`方法则负责删除链表中的元素。删除节点时，需要修改该节点前一个节点的`next`引用和后一个节点的`prev`引用，确保链表的连续性。对于删除第一个(`first`)或最后一个(`last`)节点的情况，需要特别处理，以保持`first`和`last`的正确指向。
以下是一个简单的自定义LinkedList实现：
```java
public class ExtLinkedList<E> {
private int size = 0;
private Node first; // 标记查询开始位置
private Node last; // 标记添加时从最后一个节点开始添加
public void add(E e) {
Node newNode = new Node();
newNode.object = e;
if (first == null) {
first = newNode;
last = newNode;
} else {
last.next = newNode;
newNode.prev = last;
last = newNode;
}
size++;
}
// 其他如get(), remove(), add(int index, E e)等方法的实现
// ...
}
```
与ArrayList相比，LinkedList在插入和删除操作上具有优势，特别是当元素需要频繁地在列表中间位置插入和删除时，LinkedList的性能更好。然而，对于随机访问（即通过索引获取元素）的操作，ArrayList的效率更高，因为它可以直接通过索引访问数组中的元素。
总结，LinkedList适用于需要高效插入和删除操作的场景，而不适合频繁进行随机访问的情况。在实际编程中，选择LinkedList还是ArrayList，应根据具体需求和性能考虑。同时，了解并理解数据结构的实现原理，能帮助我们更好地利用它们，优化代码性能。
