一、概述
LinkedList 與 ArrayList 一樣實現 List 接口，只是 ArrayList 是 List 接口的大小可變數組的實現，LinkedList 是 List 接口鏈表的實現。基於鏈表實現的方式使得 LinkedList 在插入和刪除時更優於 ArrayList，而隨機訪問則比 ArrayList 遜色些。
LinkedList 實現所有可選的列表操作，並允許所有的元素包括 null。
除了實現 List 接口外，LinkedList 類還為在列表的開頭及結尾 get、remove 和 insert 元素提供了統一的命名方法。這些操作允許將鏈接列表用作堆棧、隊列或雙端隊列。
此類實現 Deque 接口，為 add、poll 提供先進先出隊列操作，以及其他堆棧和雙端隊列操作。
所有操作都是按照雙重鏈接列表的需要執行的。在列表中編索引的操作將從開頭或結尾遍歷列表（從靠近指定索引的一端）。
同時，與 ArrayList 一樣此實現不是同步的。
二、源碼分析
2.1、定義
首先我們先看 LinkedList 的定義：
public class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
從這段代碼中我們可以清晰地看出 LinkedList 繼承 AbstractSequentialList，實現 List、Deque、Cloneable、Serializable。其中 AbstractSequentialList 提供了 List 接口的骨干實現，從而最大限度地減少了實現受“連續訪問”數據存儲（如鏈接列表）支持的此接口所需的工作,從而以減少實現 List 接口的復雜度。Deque 一個線性 collection，支持在兩端插入和移除元素，定義了雙端隊列的操作。
2.2、屬性
在 LinkedList 中提供了兩個基本屬性 size、header
private transient Entry<E> header = new Entry<E>(null, null, null);
private transient int size = 0;
其中 size 表示的 LinkedList 的大小，header 表示鏈表的表頭，Entry 為節點對象。
private static class Entry<E> {
E element; //元素節點
Entry<E> next; //下一個元素
Entry<E> previous; //上一個元素
Entry(E element, Entry<E> next, Entry<E> previous) {
this.element = element;
this.next = next;
this.previous = previous;
}
}
上面為 Entry 對象的源代碼，Entry 為 LinkedList 的內部類，它定義了存儲的元素。該元素的前一個元素、後一個元素，這是典型的雙向鏈表定義方式。
2.3、構造方法
LinkedList 提供了兩個構造方法：LinkedList() 和 LinkedList(Collection<? extends E> c)。
/**
* 構造一個空列表。
*/
public LinkedList() {
header.next = header.previous = header;
}
/**
* 構造一個包含指定 collection 中的元素的列表，這些元素按其 collection 的迭代器返回的順序排列。
*/
public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
this();
addAll(c);
}
LinkedList() 構造一個空列表。裡面沒有任何元素，僅僅只是將 header 節點的前一個元素、後一個元素都指向自身。
LinkedList(Collection<? extends E> c)： 構造一個包含指定 collection 中的元素的列表，這些元素按其 collection 的迭代器返回的順序排列。該構造函數首先會調用 LinkedList()，構造一個空列表，然後調用了 addAll() 方法將 Collection 中的所有元素添加到列表中。以下是 addAll() 的源代碼：
/**
* 添加指定 collection 中的所有元素到此列表的結尾，順序是指定 collection 的迭代器返回這些元素的順序。
*/
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
return addAll(size, c);
}
/**
* 將指定 collection 中的所有元素從指定位置開始插入此列表。其中index表示在其中插入指定collection中第一個元素的索引
*/
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
//若插入的位置小於0或者大於鏈表長度，則拋出IndexOutOfBoundsException異常
if (index < 0 || index > size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: " + size);
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length; //插入元素的個數
//若插入的元素為空，則返回false
if (numNew == 0)
return false;
//modCount:在AbstractList中定義的，表示從結構上修改列表的次數
modCount++;
//獲取插入位置的節點，若插入的位置在size處，則是頭節點，否則獲取index位置處的節點
Entry<E> successor = (index == size ? header : entry(index));
//插入位置的前一個節點，在插入過程中需要修改該節點的next引用：指向插入的節點元素
Entry<E> predecessor = successor.previous;
//執行插入動作
for (int i = 0; i < numNew; i++) {
//構造一個節點e，這裡已經執行了插入節點動作同時修改了相鄰節點的指向引用
//
Entry<E> e = new Entry<E>((E) a[i], successor, predecessor);
//將插入位置前一個節點的下一個元素引用指向當前元素
predecessor.next = e;
//修改插入位置的前一個節點，這樣做的目的是將插入位置右移一位，保證後續的元素是插在該元素的後面，確保這些元素的順序
predecessor = e;
}
successor.previous = predecessor;
//修改容量大小
size += numNew;
return true;
}
在 addAll() 方法中，涉及到了兩個方法，一個是 entry(int index)，該方法為 LinkedList 的私有方法，主要是用來查找 index 位置的節點元素。
/**
* 返回指定位置(若存在)的節點元素
*/
private Entry<E> entry(int index) {
if (index < 0 || index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException("Index: " + index + ", Size: "
+ size);
//頭部節點
Entry<E> e = header;
//判斷遍歷的方向
if (index < (size >> 1)) {
for (int i = 0; i <= index; i++)
e = e.next;
} else {
for (int i = size; i > index; i--)
e = e.previous;
}
return e;
}
從該方法有兩個遍歷方向中我們也可以看出 LinkedList 是雙向鏈表，這也是在構造方法中為什麼需要將 header 的前、後節點均指向自己。
如果對數據結構有點了解，對上面所涉及的內容應該問題，我們只需要清楚一點：LinkedList 是雙向鏈表，其余都迎刃而解。
2.4、增加方法
add(E e): 將指定元素添加到此列表的結尾。
public boolean add(E e) {
addBefore(e, header);
return true;
}
該方法調用 addBefore 方法，然後直接返回 true，對於 addBefore() 而已，它為 LinkedList 的私有方法。
private Entry<E> addBefore(E e, Entry<E> entry) {
//利用Entry構造函數構建一個新節點 newEntry，
Entry<E> newEntry = new Entry<E>(e, entry, entry.previous);
//修改newEntry的前後節點的引用，確保其鏈表的引用關系是正確的
newEntry.previous.next = newEntry;
newEntry.next.previous = newEntry;
//容量+1
size++;
//修改次數+1
modCount++;
return newEntry;
}
在 addBefore 方法中無非就是做了這件事：構建一個新節點 newEntry，然後修改其前後的引用。
LinkedList 還提供了其他的增加方法：
add(int index, E element)：在此列表中指定的位置插入指定的元素。
addAll(Collection<? extends E> c)：添加指定 collection 中的所有元素到此列表的結尾，順序是指定 collection 的迭代器返回這些元素的順序。
addAll(int index, Collection<? extends E> c)：將指定 collection 中的所有元素從指定位置開始插入此列表。
AddFirst(E e): 將指定元素插入此列表的開頭。
addLast(E e): 將指定元素添加到此列表的結尾。
2.5、移除方法
remove(Object o)：從此列表中移除首次出現的指定元素（如果存在）。該方法的源代碼如下：
public boolean remove(Object o) {
if (o==null) {
for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {
if (e.element==null) {
remove(e);
return true;
}
}
} else {
for (Entry<E> e = header.next; e != header; e = e.next) {
if (o.equals(e.element)) {
remove(e);
return true;
}
}
}
return false;
}
該方法首先會判斷移除的元素是否為 null，然後迭代這個鏈表找到該元素節點，最後調用 remove(Entry e)，remove(Entry e) 為私有方法，是 LinkedList 中所有移除方法的基礎方法，如下：
private E remove(Entry<E> e) {
if (e == header)
throw new NoSuchElementException();
//保留被移除的元素：要返回
E result = e.element;
//將該節點的前一節點的next指向該節點後節點
e.previous.next = e.next;
//將該節點的後一節點的previous指向該節點的前節點
//這兩步就可以將該節點從鏈表從除去：在該鏈表中是無法遍歷到該節點的
e.next.previous = e.previous;
//將該節點歸空
e.next = e.previous = null;
e.element = null;
size--;
modCount++;
return result;
}
其他的移除方法：
clear()： 從此列表中移除所有元素。
remove()：獲取並移除此列表的頭（第一個元素）。
remove(int index)：移除此列表中指定位置處的元素。
remove(Objec o)：從此列表中移除首次出現的指定元素（如果存在）。
removeFirst()：移除並返回此列表的第一個元素。
removeFirstOccurrence(Object o)：從此列表中移除第一次出現的指定元素（從頭部到尾部遍歷列表時）。
removeLast()：移除並返回此列表的最後一個元素。
removeLastOccurrence(Object o)：從此列表中移除最後一次出現的指定元素（從頭部到尾部遍歷列表時）。
2.6、查找方法
對於查找方法的源碼就沒有什麼好介紹了，無非就是迭代，比對，然後就是返回當前值。
get(int index)：返回此列表中指定位置處的元素。
getFirst()：返回此列表的第一個元素。
getLast()：返回此列表的最後一個元素。
indexOf(Object o)：返回此列表中首次出現的指定元素的索引，如果此列表中不包含該元素，則返回 -1。
lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最後出現的指定元素的索引，如果此列表中不包含該元素，則返回 -1。
