2021-04-23【Java第25天】集合(5)-LinkedList源码

3-1 Vector注意事项
1.Vecor底层也是一个对象数组,protected Ojbect[] elementData
2.Vecotr是线程同步的,即线程安全,Vector类的操作方法带有syncrhonized

public syncrhonized E get(int index){
  if(index >= elementCount) {
    throw new ArrayIndexOutOfBoundsException(index);
  }
  return elementData(index);
}

3.在开发中,需要线程同步安全时,考虑使用Vector

3-2 Vector 源码解读
底层结构:可变数组Object[]
线程安全(同步)效率:安全,效率不高
扩容倍数:若果是无参构造创建,默认大小为10。满后就按照2倍扩容
如果指定大小,则每次直接按照两倍扩容

Vector无参构造器

public Vector(){
  this(10);
}

public Vector(int initialCapacity){ //initialCapacity = 10;
  this(initialCapacity,0);
}

public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement){
  super();  //继承List无参构造器
  if(initialCapacity < 0){
    throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
  }
  this.elementData = new Object[initialCapacity];
  this.capacityIncrement = capacityIncrement;
}

add()方法中grow()有所不同*

private void grow(int minCapacity) {
  int oldCapacity = elementData.length;
  //capacityIncrement基本上都会为0,所以直接扩容两倍
  int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity); 
  if(newCapacity - minCapacity < 0){
    newCapacity = minCapacity;
  }
  if(newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE >0) {
    newCapacity = minCapacity;
  }
  elementData = Array.copyOf(elementData,newCapacity);
}

4-1 LinkedList底层结构
1.LinkedList实现了双向链表和双端队列特点
2.可以添加任意元素(元素可以重复),包括null
3.线程不安全,没有实现同步

重要参数
int size
Node<E> first
Node<E> last

LinkedList底层操作机制
1.LinkedList底层维护了一个双向链表
2.LinkedList中维护了两个属性first和last分别指向了首节点和尾节点
3.每个节点(Node对象),里面维护了prev,next,item三个属性。其中通过prev指向前一个节点,通过next指向后一个节点,最终实现双向链表
4.所以LinkedList的元素添加和删除,不是通过数组完成的,相对来说效率较高

节点源码

class Node{
  public Object item; //真正存放的数据
  public Node next; //指向后一个节点
  public Node prev; //指向前一个节点
  public Node(Object name){
    this.item = name;
  }
  public String toString(){
    return "Node name= " + item;
  }
}

4-2 LinkedList add() 方法源码
1.public LinkedList(){} 构造器
2.这时linkedList的属性 first = null, last = null
3.执行 添加

public boolean add(E e){
  linkLast(e);
  return true;
}

4.将新的节点加入到双向链表最后

void linkLast(E e){
  final Node<E> l = last; //获取链表最后一个Node
  final Node<E> newNode = newNode(l,e,null); //创建一个Node,值为e,prv=l
  last = newNode; //将last指向新Node
  if(l == null){ //如果l为null(链表里没有Node)
    first = newNode; //将first指向newNode
  } else {
    l.next = newNode; //将l(扩容前最后一位)的next指向newNode
  }
  size++;
  modCount++;
}

linkedList.remove()方法 底层源码
linkedList.remove(); 这里默认删除的是第一个节点
1.执行

public E remove() {
  return removeFirst();
}

2.执行

public E removeFirst() {
  final Node<E> f = first; //将f指向链表里的first节点
  if(f == null) {
    throw new NoSuchElementException();
  }
  return unlinkFirst(f);
}

3.执行unlinkFirst, 将f指向的双向链表的第一个节点拿掉

private E unlinkFirst(Node<E> f) {
  final E element = f.item; //获取f(first节点)里的item值
  final Node<E> next = f.next; //指向f的下一个Node,即将要成为first
  f.item = null; //将f的item值设置为null
  f.next = null; //将f的next值设为null
  first = next; //将next设置为first
  if(next == null) { //如果f的下一个Node为空,意味删除f后没有下一个Node
    last = null; //将last指针设为null
  } else {
    next.prev = null; //将最新的first的前一个Node(已删除)指针设置为null
  }
  size--; //链表大小减一
  modCount++; //对链表操作次数加一
  return element; //返回被删除的内容,方便于使用
}

因为LinkedList是实现了list接口的子类 遍历方法:
1.Iterator 2.增强for循环 3.普通for循环

4-3 List集合选择
ArrayList和LinkedList比较
底层结构 增删的效率 改查的效率
ArrayList 可变数组 较低(数组扩容) 较高
LinkedList 双向链表 较高(通过链表追加) 较低

如何选择ArrayList和LinkedList
注意:两者都是线程不安全的,若是需要线程安全的程序,不要选择
1.如果我们改查的操作多,选ArrayList
2.如果我们增删的操作多,选LinkedList
3.一般来说,在程序中,80%-90%都是查询,因此大部分时候会选择ArrayList
4.在一个项目中,根据业务灵活选择。也可能这样:一个模块使用ArrayList,另一个模块使用LinkedList

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