集合源码阅读：LinkedList

# LinkedList -- 增删快。

# 1.继承关系：

   public class LinkedList<E>
       extends AbstractSequentialList<E>
       implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
        
    
# 2. 属性：

    // 默认容量
    transient int size = 0;
    
    // 首字节
    transient Node<E> first;

    // 尾字节
    transient Node<E> last;
 
    
# 3.方法：

   // 无参构造函数
   public LinkedList() {
   }

   // 返回包含指定集合元素的构造
   public LinkedList(Collection<? extends E> c) {
       this();
       addAll(c);
   }

   // 添加第一个元素
   private void linkFirst(E e) {
       // 定义 f ，赋值为首节点。
       final Node<E> f = first;
       // 定义新节点 newNode ，设置其后一节点为原首节点：f。
       final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);
       // 把原首节点赋值为新节点：newNode。
       first = newNode;
       if (f == null)
           //　集合中无元素则，则新节点也是最后一节点。
           last = newNode;
       else
       　　// 设置 f 的前一节点为新节点。（final 修饰的变量其引用指针不可改，但其属性可改。）
           f.prev = newNode;
       size++;
       modCount++;
   }

   // 添加最后一个元素
   void linkLast(E e) {
       final Node<E> l = last;
       final Node<E> newNode = new Node<>(l, e, null);
       last = newNode;
       if (l == null)
           first = newNode;
       else
           l.next = newNode;
       // 集合元素加1。
       size++;
       // 集合修改次数加1。
       modCount++;
   }

   // 在指定的非空节点前添加元素
   void linkBefore(E e, Node<E> succ) {
       // succ 不为空。定义 pred ，赋值为 succ 的前一节点。
       final Node<E> pred = succ.prev;
       // 定义新节点 newNode，前一节点为：pred，后一节点为 succ。
       final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);
       // 设置 succ 前一节点为 newNode 。
       succ.prev = newNode;
       if (pred == null)
           first = newNode;
       else
           // 设置 pred 的后一节点为新节点：newNode。
           pred.next = newNode;
       size++;
       modCount++;
   }

   // 删除第一个节点
   private E unlinkFirst(Node<E> f) {
       // assert f == first && f != null;
       final E element = f.item;
       final Node<E> next = f.next;
       f.item = null;
       f.next = null; // help GC
       first = next;
       if (next == null)
           last = null;
       else
           next.prev = null;
       size--;
       modCount++;
       return element;
   }

   // 删除最后一个节点
   private E unlinkLast(Node<E> l) {
       // assert l == last && l != null;
       final E element = l.item;
       final Node<E> prev = l.prev;
       l.item = null;
       l.prev = null; // help GC
       last = prev;
       if (prev == null)
           first = null;
       else
           prev.next = null;
       size--;
       modCount++;
       return element;
   }

   // 删除非空节点
   E unlink(Node<E> x) {
       // assert x != null;
       // 把要删除的元素 x 赋值给 element，用于返回。
       final E element = x.item;
       // 定义 next，赋值为ｘ的后一节点。
       final Node<E> next = x.next;
       // 定义 prev，赋值为 x 的前一节点。
       final Node<E> prev = x.prev;
       // 无前节点，则 x 的后一节点为首节点。
       if (prev == null) {
           first = next;
       } else {
           // 设置（ｘ的前一节点）prev 的后一节点为ｘ的后一节点： next。（跳过 x 节点）
           prev.next = next;
           // x 的前节点置空。
           x.prev = null;
       }
       //　不存在ｘ的后一节点，则最后节点为ｘ的前节点。
       if (next == null) {
           last = prev;
       } else {
           // 设置（ｘ的后一节点）next 的前一节点为ｘ的前一节点。（跳过 x 节点）
           next.prev = prev;
           // x 的后节点置空。
           x.next = null;
       }
       // x 本身的值置空。
       x.item = null;
       // 集合元数个数减1。
       size--;
       modCount++;
       return element;
   }

   // 查第一个节点。
   public E getFirst() {
       final Node<E> f = first;
       if (f == null)
           throw new NoSuchElementException();
       return f.item;
   }

   // 查最后一节点。
   public E getLast() {
       final Node<E> l = last;
       if (l == null)
           throw new NoSuchElementException();
       return l.item;
   }

   // 删除并返回第一个节点
   public E removeFirst() {
       final Node<E> f = first;
       if (f == null)
           throw new NoSuchElementException();
       return unlinkFirst(f);
   }

   // 删除并返回最后一个节点
   public E removeLast() {
       final Node<E> l = last;
       if (l == null)
           throw new NoSuchElementException();
       return unlinkLast(l);
   }

   // 新增第一个节点。
   public void addFirst(E e) {
       linkFirst(e);
   }

   // 新增最后一节点
   public void addLast(E e) {
       linkLast(e);
   }

   // 查是否存在指定节点
   public boolean contains(Object o) {
       return indexOf(o) != -1;
   }

   // 查集合中元素个数
   public int size() {
       return size;
   }

   // 新增最后一节点，并返回该节点。
   public boolean add(E e) {
       linkLast(e);
       return true;
   }

   // 删除第一个和指定节点匹配的节点，指定节点不存在则不变。
   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 {
           for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
               if (o.equals(x.item)) {
                   unlink(x);
                   return true;
               }
           }
       }
       return false;
   }

   // 在原集合尾部追加指定的集合。
   public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
       return addAll(size, c);
   }

   // 在指定位置插入指定的集合。index：元素在集合中的位置
   public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
       // 查 index 对应节点是否在元素中，不在则抛异常
       checkPositionIndex(index);

       Object[] a = c.toArray();
       int numNew = a.length;
       if (numNew == 0)
           return false;

       Node<E> pred, succ;
       if (index == size) {
           succ = null;
           pred = last;
       } else {
           // 不断2分查找，至找到 index 对应节点。
           succ = node(index);
           pred = succ.prev;
       }

       for (Object o : a) {
           @SuppressWarnings("unchecked") E e = (E) o;
           Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);
           if (pred == null)
               first = newNode;
           else
               pred.next = newNode;
           pred = newNode;
       }

       if (succ == null) {
           last = pred;
       } else {
           pred.next = succ;
           succ.prev = pred;
       }

       size += numNew;
       modCount++;
       return true;
   }

   // 删除全部节点。有节点被引用也会释放内存。
   public void clear() {
       for (Node<E> x = first; x != null; ) {
           Node<E> next = x.next;
           x.item = null;
           x.next = null;
           x.prev = null;
           x = next;
       }
       first = last = null;
       size = 0;
       modCount++;
   }

   // 查指定位置节点
   public E get(int index) {
       // 检查 index （ 即：>0，< size）
       checkElementIndex(index);
       return node(index).item;
   }

   // 替换指定位置节点。返回旧节点。
   public E set(int index, E element) {
       checkElementIndex(index);
       Node<E> x = node(index);
       E oldVal = x.item;
       x.item = element;
       return oldVal;
   }

   // 指定位置插入指定节点
   public void add(int index, E element) {
       checkPositionIndex(index);

       if (index == size)
           linkLast(element);
       else
           linkBefore(element, node(index));
   }

   // 删除指定位置节点。
   public E remove(int index) {
       checkElementIndex(index);
       return unlink(node(index));
   }

   // 检查索引是否有效。
   private boolean isElementIndex(int index) {
       return index >= 0 && index < size;
   }

   // 检查索引是否有效。
   private boolean isPositionIndex(int index) {
       return index >= 0 && index <= size;
   }

   // 构造提示信息。
   private String outOfBoundsMsg(int index) {
       return "Index: "+index+", Size: "+size;
   }

   private void checkElementIndex(int index) {
       if (!isElementIndex(index))
           throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
   }

   private void checkPositionIndex(int index) {
       if (!isPositionIndex(index))
           throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
   }

   // 查指定非空节点。（不断2分查找）
   Node<E> node(int index) {
       // assert isElementIndex(index);

       if (index < (size >> 1)) {
           Node<E> x = first;
           for (int i = 0; i < index; i++)
               x = x.next;
           return x;
       } else {
           Node<E> x = last;
           for (int i = size - 1; i > index; i--)
               x = x.prev;
           return x;
       }
   }

   // 正向检查指定节点是否存在。不存在返回-1。
   public int indexOf(Object o) {
       int index = 0;
       if (o == null) {
           for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
               if (x.item == null)
                   return index;
               index++;
           }
       } else {
           for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {
               if (o.equals(x.item))
                   return index;
               index++;
           }
       }
       return -1;
   }

   // 反向检查指定节点是否存在。不存在返回-1。
   public int lastIndexOf(Object o) {
       int index = size;
       if (o == null) {
           for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
               index--;
               if (x.item == null)
                   return index;
           }
       } else {
           for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
               index--;
               if (o.equals(x.item))
                   return index;
           }
       }
       return -1;
   }

   // 查首节点
   public E peek() {
       final Node<E> f = first;
       return (f == null) ? null : f.item;
   }

   // 查首节点，集合为空则抛异常。
   public E element() {
       return getFirst();
   }

   // 查并删除首节点。
   public E poll() {
       final Node<E> f = first;
       return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
   }

   // 查并删除首节点，集合为空则抛异常。
   public E remove() {
       return removeFirst();
   }

   // 追加尾节点。
   public boolean offer(E e) {
       return add(e);
   }

   // 新增首节点。
   public boolean offerFirst(E e) {
       addFirst(e);
       return true;
   }

   // 追加尾节点。
   public boolean offerLast(E e) {
       addLast(e);
       return true;
   }

   // 查首节点。
   public E peekFirst() {
       final Node<E> f = first;
       return (f == null) ? null : f.item;
    }

   // 查尾节点
   public E peekLast() {
       final Node<E> l = last;
       return (l == null) ? null : l.item;
   }

   // 查并删除首节点。
   public E pollFirst() {
       final Node<E> f = first;
       return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);
   }

   // 查并删除尾节点。
   public E pollLast() {
       final Node<E> l = last;
       return (l == null) ? null : unlinkLast(l);
   }

   // 新增首节点
   public void push(E e) {
       addFirst(e);
   }

   // 删除并返回首节点。
   public E pop() {
       return removeFirst();
   }

   // 正向删除指定节点。节点不存在则集合不变，返回 false 。
   public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {
       return remove(o);
   }

   // 反向删除指定节点。节点不存在则集合不变，返回 false 。
   public boolean removeLastOccurrence(Object o) {
       if (o == null) {
           for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
               if (x.item == null) {
                   unlink(x);
                   return true;
               }
           }
       } else {
           for (Node<E> x = last; x != null; x = x.prev) {
               if (o.equals(x.item)) {
                   unlink(x);
                   return true;
               }
           }
       }
       return false;
   }

   // 返回迭代器
   public ListIterator<E> listIterator(int index) {
       checkPositionIndex(index);
       return new ListItr(index);
   }

   private class ListItr implements ListIterator<E> {
       private Node<E> lastReturned;
       private Node<E> next;
       private int nextIndex;
       private int expectedModCount = modCount;

       ListItr(int index) {
           // assert isPositionIndex(index);
           next = (index == size) ? null : node(index);
           nextIndex = index;
       }

       public boolean hasNext() {
           return nextIndex < size;
       }

       public E next() {
           checkForComodification();
           if (!hasNext())
               throw new NoSuchElementException();

           lastReturned = next;
           next = next.next;
           nextIndex++;
           return lastReturned.item;
       }

       public boolean hasPrevious() {
           return nextIndex > 0;
       }

       public E previous() {
           checkForComodification();
           if (!hasPrevious())
               throw new NoSuchElementException();

           lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;
           nextIndex--;
           return lastReturned.item;
       }

       public int nextIndex() {
           return nextIndex;
       }

       public int previousIndex() {
           return nextIndex - 1;
       }

       public void remove() {
           checkForComodification();
           if (lastReturned == null)
               throw new IllegalStateException();

           Node<E> lastNext = lastReturned.next;
           unlink(lastReturned);
           if (next == lastReturned)
               next = lastNext;
           else
               nextIndex--;
           lastReturned = null;
           expectedModCount++;
       }

       public void set(E e) {
           if (lastReturned == null)
               throw new IllegalStateException();
           checkForComodification();
           lastReturned.item = e;
       }

       public void add(E e) {
           checkForComodification();
           lastReturned = null;
           if (next == null)
               linkLast(e);
           else
               linkBefore(e, next);
           nextIndex++;
           expectedModCount++;
       }

       public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
           Objects.requireNonNull(action);
           while (modCount == expectedModCount && nextIndex < size) {
               action.accept(next.item);
               lastReturned = next;
               next = next.next;
               nextIndex++;
           }
           checkForComodification();
       }

       final void checkForComodification() {
           if (modCount != expectedModCount)
               throw new ConcurrentModificationException();
       }
   }

   private static class Node<E> {
       E item;
       Node<E> next;
       Node<E> prev;

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

   /**
    * @since 1.6
    */
   public Iterator<E> descendingIterator() {
       return new DescendingIterator();
   }

   // 返回降序迭代器。
   private class DescendingIterator implements Iterator<E> {
       private final ListItr itr = new ListItr(size());
       public boolean hasNext() {
           return itr.hasPrevious();
       }
       public E next() {
           return itr.previous();
       }
       public void remove() {
           itr.remove();
       }
   }

   @SuppressWarnings("unchecked")
   private LinkedList<E> superClone() {
       try {
           return (LinkedList<E>) super.clone();
       } catch (CloneNotSupportedException e) {
           throw new InternalError(e);
       }
   }

   // 浅clone 。
   public Object clone() {
       LinkedList<E> clone = superClone();

       // Put clone into "virgin" state
       clone.first = clone.last = null;
       clone.size = 0;
       clone.modCount = 0;

       // Initialize clone with our elements
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
           clone.add(x.item);
       return clone;
   }

   // 转为 Object 数组
   public Object[] toArray() {
       Object[] result = new Object[size];
       int i = 0;
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
           result[i++] = x.item;
       return result;
   }

   // 拷贝原集合元素到指定数组。
   @SuppressWarnings("unchecked")
   public <T> T[] toArray(T[] a) {
       if (a.length < size)
           a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(
                               a.getClass().getComponentType(), size);
       int i = 0;
       Object[] result = a;
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
           result[i++] = x.item;

       if (a.length > size)
           a[size] = null;

       return a;
   }

   private static final long serialVersionUID = 876323262645176354L;

   // 写出到流，序列化。
   private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
       throws java.io.IOException {
       // Write out any hidden serialization magic
       s.defaultWriteObject();

       // Write out size
       s.writeInt(size);

       // Write out all elements in the proper order.
       for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)
           s.writeObject(x.item);
   }

   // 从流读入，反序列化。
   @SuppressWarnings("unchecked")
   private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
       throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
       // Read in any hidden serialization magic
       s.defaultReadObject();

       // Read in size
       int size = s.readInt();

       // Read in all elements in the proper order.
       for (int i = 0; i < size; i++)
           linkLast((E)s.readObject());
   }

   // 创建拆分器
   @Override
   public Spliterator<E> spliterator() {
       return new LLSpliterator<E>(this, -1, 0);
   }

   static final class LLSpliterator<E> implements Spliterator<E> {
       static final int BATCH_UNIT = 1 << 10;  // batch array size increment
       static final int MAX_BATCH = 1 << 25;  // max batch array size;
       final LinkedList<E> list; // null OK unless traversed
       Node<E> current;      // current node; null until initialized
       int est;              // size estimate; -1 until first needed
       int expectedModCount; // initialized when est set
       int batch;            // batch size for splits

       LLSpliterator(LinkedList<E> list, int est, int expectedModCount) {
           this.list = list;
           this.est = est;
           this.expectedModCount = expectedModCount;
       }

       final int getEst() {
           int s; // force initialization
           final LinkedList<E> lst;
           if ((s = est) < 0) {
               if ((lst = list) == null)
                   s = est = 0;
               else {
                   expectedModCount = lst.modCount;
                   current = lst.first;
                   s = est = lst.size;
               }
           }
           return s;
       }

       public long estimateSize() { return (long) getEst(); }

       public Spliterator<E> trySplit() {
           Node<E> p;
           int s = getEst();
           if (s > 1 && (p = current) != null) {
               int n = batch + BATCH_UNIT;
               if (n > s)
                   n = s;
               if (n > MAX_BATCH)
                   n = MAX_BATCH;
               Object[] a = new Object[n];
               int j = 0;
               do { a[j++] = p.item; } while ((p = p.next) != null && j < n);
               current = p;
               batch = j;
               est = s - j;
               return Spliterators.spliterator(a, 0, j, Spliterator.ORDERED);
           }
           return null;
       }

       public void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) {
           Node<E> p; int n;
           if (action == null) throw new NullPointerException();
           if ((n = getEst()) > 0 && (p = current) != null) {
               current = null;
               est = 0;
               do {
                   E e = p.item;
                   p = p.next;
                   action.accept(e);
               } while (p != null && --n > 0);
           }
           if (list.modCount != expectedModCount)
               throw new ConcurrentModificationException();
       }

       public boolean tryAdvance(Consumer<? super E> action) {
           Node<E> p;
           if (action == null) throw new NullPointerException();
           if (getEst() > 0 && (p = current) != null) {
               --est;
               E e = p.item;
               current = p.next;
               action.accept(e);
               if (list.modCount != expectedModCount)
                   throw new ConcurrentModificationException();
               return true;
           }
           return false;
       }

       public int characteristics() {
           return Spliterator.ORDERED | Spliterator.SIZED | Spliterator.SUBSIZED;
       }
   }