Java8 LinkedList源码阅读

概述

public class LinkedList<E> extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneablejava.io.Serializable

ArrayList继承于AbstractSequentialList，实现了List接口、Deque接口、Cloneable接口(浅拷贝)、Serializable接口。总的来说，LinkedList是线程不安全的，允许元素为null的双向链表，它也可以被当作栈、队列或双向队列进行操作。

与ArrayList的比较

LinkedList与ArrayList相比，ArrayList的增删效率低(O(n))，但是改查效率高(O(1))。而LinkedList正好相反，由于其底层是链表实现的，增删(O(1))只需要修改链表节点指针，所以增删效率较高，而改查都需要先定位到目标节点(O(n))，故改查效率较低。同时，LinkedList不需要ArrayList中的批量扩容，也不需要预留空间，所以空间效率也比ArrayList高。

但是和ArrayList比，LinkedList没有实现RandomAccess接口，所以随机访问元素速度较慢。虽然作者做了折半查找的优化(根据index判断目标节点在链表的前半段还是后半段，然后决定是从头部开始尾部开始查找)，但查找的时间效率仍然比较低。

LinkedList源码阅读笔记

package java.util;

import java.util.function.Consumer;


public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{

    // 链接节点初始个数
    transient int size = 0;


    /**

     * 头节点

     * Invariant: (first == null && last == null) ||

     *            (first.prev == null && first.item != null)

     */

    transient Node<E> first;



    /**

    * first与last都需要保持全局不变性，即：

    * 1.如果链表为空，两个都必须为null

    * 2.如果链表不为空，那么first的前向指针一定是null，first的元素一定不为null，同理last的后向指针一定是null，last的元素一定不为null

    */



    /**

     * 尾节点

     * Invariant: (first == null && last == null) ||

     *            (last.next == null && last.item != null)

     */

    transient Node<E> last;



    // 构造一个空链表

    public LinkedList() {

    }



    // 构造一个包含指定集合c内元素的列表，元素顺序由该集合的迭代器返回顺序决定，如果指定集合为空会抛出NullPointerException异常

    public LinkedList(Collection<? extends E> c) {

        this();

        addAll(c);

    }



    // 将指定元素e链接到头部(设为头节点)

    private void linkFirst(E e) {

        // f用来临时保存当前的头节点

        final Node<E> f = first;

        // 构造一个新节点newNode，前向指针为null，元素为e，后向指针指向f，这就是更新后的头节点

        final Node<E> newNode = new Node<>(null, e, f);

        // first赋为newNode

        first = newNode;

        // 下面操作是为了保持first与last的不变性

        // 若原先头结点为空

        if (f == null)

            // 构造的结点不仅为头结点，也是尾结点

            last = newNode;

        // 不为空

        else

            // 将f的前向指针指向nowNode

            f.prev = newNode;

        size++;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

    }



    // 将指定元素e链接到尾部(设为尾节点)

    // 原理与linkFirst()类似

    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;

        size++;

        modCount++;

    }



    // 在指定节点前插入节点，被插入节点不为null

    void linkBefore(E e, Node<E> succ) {

        // assert succ != null;

        // 获取前一个节点

        final Node<E> pred = succ.prev;

        // 构造一个新节点newNode，前向指针指向pred，元素为e，后向指针指向succ，这就是要插入的节点

        final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ);

        // 被插入节点succ的前向指针指向新节点newNode

        succ.prev = newNode;

        // 如果前一个节点为null，新节点newNode就是头节点

        if (pred == null)

            first = newNode;

        // 不为null

        else

            // 被插入节点的后向指针指向新节点newNode

            pred.next = newNode;

        size++;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

    }



    // 删除头节点并返回删除的前头节点的值，内部的私有方法

    // 使用该方法的前提是参数f是头节点，而且f不能为空

    private E unlinkFirst(Node<E> f) {

        // assert f == first && f != null;

        // 临时保存头节点f的值

        final E element = f.item;

        // 临时保存头节点f的后驱节点

        final Node<E> next = f.next;

        // 将f的值与后向指针设为null

        f.item = null;

        f.next = null; // 方便 GC

        // 原头节点的后驱节点变成新的头节点

        first = next;

        // 如果不存后驱节点，则尾节点也设为null，此时是一个空链表

        if (next == null)

            last = null;

        // 如果存在后驱节点，前向指针指向null(头节点的要求)

        else

            next.prev = null;

        size--;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

        // 返回被删除的头节点f的值

        return element;

    }



    // 删除尾节点并返回删除的前头节点的值，内部的私有方法，与上个方法类似

    // 使用该方法的前提是参数f是尾节点，而且f不能为空

    private E unlinkLast(Node<E> l) {

        // assert l == last && l != null;

        // 临时保存尾节点f的值

        final E element = l.item;

        // 临时保存尾节点f的前驱节点

        final Node<E> prev = l.prev;

        // 将f的值与前向指针设为null

        l.item = null;

        l.prev = null; // 方便 GC

        // 原尾节点的前驱节点变成新的尾节点

        last = prev;

        // 如果不存前驱节点，则头节点也设为null，此时是一个空链表

        if (prev == null)

            first = null;

        else

        // 如果存在前驱节点，后向指针指向null(尾节点的要求)

            prev.next = null;

        size--;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

        // 返回被删除的头节点f的值

        return element;

    }



    // 删除指定节点并返回被删除节点的值

    E unlink(Node<E> x) {

        // assert x != null;

        // 获得指定节点x的值、前驱节点、后驱节点

        final E element = x.item;

        final Node<E> next = x.next;

        final Node<E> prev = x.prev;



        // 如果前驱节点为null(即指定节点x为头节点)

        if (prev == null) {

            // 指定节点x的后驱节点成为新的头节点

            first = next;



        // 如果前驱节点不为空

        } else {

            // 指定节点x的前驱节点的后向指针指向x的后驱节点

            prev.next = next;

            // x的前向指针指向null

            x.prev = null;

        }



        // 如果后驱节点为null(即指定节点x为尾节点)

        if (next == null) {

            // 指定节点x的前驱节点成为新的尾节点

            last = prev;

        // 如果后驱节点不为空

        } else {

            // 指定节点x的后驱节点的前向指针指向x的前驱节点

            next.prev = prev;

            // x的后向指针指向null

            x.next = null;

        }



        // 将x的值设为null

        x.item = null;

        size--;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

        // 返回被删除节点x的值

        return element;

    }



    //返回头节点，如果链表为空，则抛出异常NoSuchElementException

    public E getFirst() {

        final Node<E> f = first;

        if (f == null)

            throw new NoSuchElementException();

        return f.item;

    }



    //返回尾节点，如果链表为空，则抛出异常NoSuchElementException

    public E getLast() {

        final Node<E> l = last;

        if (l == null)

            throw new NoSuchElementException();

        return l.item;

    }



    // 删除头节点，利用unlinkFirst()方法实现，会返回被删除的头节点值；如果链表为空抛出异常NoSuchElementException

    public E removeFirst() {

        final Node<E> f = first;

        if (f == null)

            throw new NoSuchElementException();

        return unlinkFirst(f);

    }



    // 删除尾节点，利用unlinkLast()方法实现，会返回被删除的头节点值；如果链表为空抛出异常NoSuchElementException

    public E removeLast() {

        final Node<E> l = last;

        if (l == null)

            throw new NoSuchElementException();

        return unlinkLast(l);

    }



    // 插入新的头节点，利用linkFirst()实现

    public void addFirst(E e) {

        linkFirst(e);

    }



    // 插入新的尾节点，利用linkLast()实现

    public void addLast(E e) {

        linkLast(e);

    }



    // 判断链表是否包含指定元素，利用indexOf()实现，若indexOf()方法找不到指定元素会返回-1

    public boolean contains(Object o) {

        return indexOf(o) != -1;

    }



    // 返回链表长度

    public int size() {

        return size;

    }



    // 在尾部添加指定元素

    public boolean add(E e) {

        linkLast(e);

        return true;

    }



    // 删除在链表中第一次出现的指定元素(遍历形式)，找到并删除返回true，没找到则返回false

    public boolean remove(Object o) {



        // 如果指定元素为null

        if (o == null) {

            // 遍历链表

            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {

                // 找到第一次出现的null

                if (x.item == null) {

                    // 找到则删除该节点

                    unlink(x);

                    return true;

                }

            }

        // 如果指定元素不为null

        } else {

            // 遍历链表

            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {

                // 利用equals()判断是否相等

                if (o.equals(x.item)) {

                    // 找到则删除该节点

                    unlink(x);

                    return true;

                }

            }

        }

        // 没找到返回false

        return false;

    }



    // 从尾部开始添加添加指定集合的元素到链表中，元素顺序由该集合的迭代器返回顺序决定，若指定集合为null会抛出异常NullPointerException

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {

        // 从size处开始添加，元素位置(1~size)

        return addAll(size, c);

    }



    // 该方法很重要！从特定位置开始添加指定集合的元素到链表中，注意作者原注释表述的不是下标index而是位置position

    // index位置的元素(如果有的话)和后面所有的节点将向右移动

    // 元素顺序由该集合的迭代器返回顺序决定，若指定集合为null会抛出异常NullPointerException

    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {

        // 检查插入位置是否合法

        checkPositionIndex(index);

        // 将指定集合转为数组

        Object[] a = c.toArray();

        // 得到数组长度

        int numNew = a.length;

        // 如果数组长度为0

        if (numNew == 0)

            // 返回false

            return false;



        // pred：index的前驱节点;succ：最后一个节点；

        Node<E> pred, succ;

        // 如果添加的位置是尾部

        if (index == size) {

            // succ设为空，pred指向尾节点

            succ = null;

            pred = last;

        // 如果添加的位置不是尾部

        } else {

            // succ指向待插入位置的节点

            succ = node(index);

            // pred指向succ节点的前驱节点

            pred = succ.prev;

        }

        // 遍历数组中的每个元素

        for (Object o : a) {

            // 告诉编译器忽略指定的警告，不用在编译完成后出现警告信息

            @SuppressWarnings("unchecked")

            E e = (E) o;

            // 每次遍历都新建一个节点，值为遍历当前元素值

            // 向前指向pred，向后指向null

            Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, null);

            // 如果前驱节点为null

            if (pred == null)

                // newNode设为头节点

                first = newNode;

            // 如果前向节点不为null

            else

                // pred的后驱节点设为newNode

                pred.next = newNode;

            // newNode成为前一个节点pred，向后移动

            pred = newNode;

        }



        // 如果succ为null，即新添加节点位于尾部(succ=pred.next)

        // 因为遍历完成后pred指向的是链表中的最后一个元素

        if (succ == null) {

            // pred设为尾节点

            last = pred;

        // 如果不为空

        } else {

            // pred向后指向succ，succ向前指向pred

            pred.next = succ;

            succ.prev = pred;

        }

        // 链表长度增加

        size += numNew;

        // 链表结构改变，modCount++

        modCount++;

        // 添加成功，返回true

        return true;

    }



    // 清空链表

    public void clear() {

        // 清空所有节点间的链接是“不必要”的，但这样可以方便GC

        // 遍历链表，每个节点都置空

        for (Node<E> x = first; x != null; ) {

            Node<E> next = x.next;

            x.item = null;

            x.next = null;

            x.prev = null;

            x = next;

        }

        // 头节点和尾节点置为空

        first = last = null;

        // 链表长度置0

        size = 0;

        // 链表结构改变，modCount仍要++

        modCount++;

    }





    // 获取指定index的节点值，index非法会抛出异常IndexOutOfBoundsException

    public E get(int index) {

        // 检查index是否合法

        checkElementIndex(index);

        return node(index).item;

    }



    // 修改指定index的值并返回之前的值，index非法会抛出异常IndexOutOfBoundsException

    public E set(int index, E element) {

        // 检查index是否合法

        checkElementIndex(index);

        Node<E> x = node(index);

        E oldVal = x.item;

        x.item = element;

        return oldVal;

    }



    // 添加新元素至指定index

    public void add(int index, E element) {

        // 检查index是否合法

        checkPositionIndex(index);

        // 如果是尾部

        if (index == size)

            // 直接调用linkLast()方法

            linkLast(element);

        // 不是尾部

        else

            // 调用linkBefore()方法添加到指定index前

            linkBefore(element, node(index));

    }



    // 删除指定index上的元素

    public E remove(int index) {

        // 检查index是否合法

        checkElementIndex(index);

        // 调用unlink()方法

        return unlink(node(index));

    }



    // 检查index是否越界

    private boolean isElementIndex(int index) {

        return index >= 0 && index < size;

    }



    // 检查位置是否越界，由于可以在LinkedList尾部处添加新元素，所以允许index<=size

    private boolean isPositionIndex(int index) {

        return index >= 0 && index <= size;

    }



    // 返回IndexOutOfBoundsException的具体异常信息

    private String outOfBoundsMsg(int index) {

        return "Index: "+index+", Size: "+size;

    }



    // 检查参数index是否是元素的索引，若不是则抛出异常IndexOutOfBoundsException

    private void checkElementIndex(int index) {

        if (!isElementIndex(index))

            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

    }



    // 这个方法用于判断当新添加元素时传进来的参数index是否合法，若不是则抛出异常IndexOutOfBoundsException

    private void checkPositionIndex(int index) {

        if (!isPositionIndex(index))

            throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));

    }



    // 获取指定位置的节点

    Node<E> node(int index) {

        // assert isElementIndex(index);

        // 如果index小于链表长度一半，则从头节点开始遍历

        if (index < (size >> 1)) {

            Node<E> x = first;

            for (int i = 0; i < index; i++)

                x = x.next;

            return x;

        // 如果index小于链表长度一半，则从尾节点开始遍历

        } else {

            Node<E> x = last;

            for (int i = size - 1; i > index; i--)

                x = x.prev;

            return x;

        }

    }



    // Search Operations

    // 查找操作



    // 返回指定元素在LinkedList中第一次出现的位置，找不到则返回-1

    public int indexOf(Object o) {

        int index = 0;

        // 若指定元素为空

        if (o == null) {

            // 从头部开始遍历

            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {

                if (x.item == null)

                    return index;

                index++;

            }

        // 若指定元素不为空

        } else {

            for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next) {

                if (o.equals(x.item))

                    return index;

                index++;

            }

        }

        return -1;

    }



    // 返回指定元素在LinkedList中最后一次出现的位置，找不到则返回-1

    // 与上面方法类似，就是从尾节点开始找

    public int lastIndexOf(Object o) {

        int index = size;

        if (o == null) {

            // 从尾部开始遍历

            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;

    }



    // Queue operations.

    // 队列操作



    // 出队，返回头节点，如果头节点为空则返回null，这个操作不会删除元素

    public E peek() {

        final Node<E> f = first;

        return (f == null) ? null : f.item;

    }



    // 调用getFirst()方法完成出队，返回头节点的值，如果头节点为空则抛出异常NoSuchElementException

    public E element() {

        return getFirst();

    }



    // 出队，返回头节点，如果头节点为空则返回null，这个操作会删除元素

    public E poll() {

        final Node<E> f = first;

        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);

    }



    // 调用removeFirst()方法完成出队，返回头节点的值，如果头结点为空，则抛出异常NoSuchElementException

    public E remove() {

        return removeFirst();

    }



    // 入队，调用add()方法在尾部添加新的元素

    public boolean offer(E e) {

        return add(e);

    }



    // Deque operations

    // 双向队列操作



    // 入队，调用addFirst()方法在头部添加新的元素

    public boolean offerFirst(E e) {

        addFirst(e);

        return true;

    }



    // 入队，调用addLast()方法在尾部添加新的元素

    public boolean offerLast(E e) {

        addLast(e);

        return true;

    }



    // 出队(从头部)，如果头节点为空则返回null，这个操作不会删除元素

    public E peekFirst() {

        final Node<E> f = first;

        return (f == null) ? null : f.item;

     }



    // 出队(从尾部)，如果尾节点为空则返回null，这个操作不会删除元素

    public E peekLast() {

        final Node<E> l = last;

        return (l == null) ? null : l.item;

    }



    // 出队(从头部)，如果头节点为空则返回null，这个操作会删除元素

    public E pollFirst() {

        final Node<E> f = first;

        return (f == null) ? null : unlinkFirst(f);

    }



    // 出队(从尾部)，如果尾节点为空则返回null，这个操作会删除元素

    public E pollLast() {

        final Node<E> l = last;

        return (l == null) ? null : unlinkLast(l);

    }



    // 入栈(从头部)

    public void push(E e) {

        addFirst(e);

    }



    // 出栈，弹出栈顶元素，栈顶元素会被删除

    public E pop() {

        // 删除头节点并返回头节点元素

        return removeFirst();

    }



    // 删除第一次出现(顺序)的指定元素o

    public boolean removeFirstOccurrence(Object o) {

        return remove(o);

    }



    // 删除最后一次出现(逆序)的指定元素o

    public boolean removeLastOccurrence(Object o) {

        if (o == null) {

            // 从尾部开始遍历

            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list-iterator迭代器，index为开始迭代位置

    public ListIterator<E> listIterator(int index) {

        // 检查Index是否合法

        checkPositionIndex(index);

        return new ListItr(index);

    }



    // ListItr实现了ListIterator接口

    private class ListItr implements ListIterator<E> {

        // 上一次操作返回的节点，默认为null

        private Node<E> lastReturned = null;

        private Node<E> next;

        // 用来记录next的索引

        private int nextIndex;

        // 保存当前modCount，确保fail-fast机制

        private int expectedModCount = modCount;



        // 从指定index开始迭代

        ListItr(int index) {

            // assert isPositionIndex(index);

            // 迭代到尾部返回null，否则返回当前节点

            next = (index == size) ? null : node(index);

            nextIndex = index;

        }



        // 判断后面是否还有元素

        public boolean hasNext() {

            return nextIndex < size;

        }



        public E next() {

            // 检查链表结构是否被外部修改，即modCount是否与expectedModCount相等

            checkForComodification();

            if (!hasNext())

                throw new NoSuchElementException();



            // 使用lastReturned记录next元素

            lastReturned = next;

            // next指向下一个元素

            next = next.next;

            // nextIndex右移

            nextIndex++;

            // 返回当前元素

            return lastReturned.item;

        }



        // 判断前面是否还有元素

        public boolean hasPrevious() {

            return nextIndex > 0;

        }



        public E previous() {

            // 检查链表结构是否被外部修改

            checkForComodification();

            if (!hasPrevious())

                throw new NoSuchElementException();



            // next指向前一个节点，并赋给lastReturned

            lastReturned = next = (next == null) ? last : next.prev;

            // next索引也同步自减

            nextIndex--;

            // 返回当前值

            return lastReturned.item;

        }



        // 返回next指向节点索引

        public int nextIndex() {

            return nextIndex;

        }



        // 返回next前一个节点索引

        public int previousIndex() {

            return nextIndex - 1;

        }





        // 删除最近一次操作(next或previous)返回的节点(lastReturned)，该方法不能连续调用两次

        public void remove() {

            // 检查链表结构是否被外部修改

            checkForComodification();

            if (lastReturned == null)

                throw new IllegalStateException();

            // 获取lastReturned的下一个节点

            Node<E> lastNext = lastReturned.next;

            // 删除lastReturned

            unlink(lastReturned);

            // 如果next与lastReturned相等，即上一次是previous操作

            if (next == lastReturned)

                /* 

                 * 因为是previous操作，next与lastReturned指向的是同一元素，删除了 

                 * lastReturned指向的元素就是删除next指向的元素，所以在删除后next需指向下一个节点

                 *   

                 * 至于为什么nextIndex不需减一，看下面图就明白了，其中lastReturned与 

                 * next都指向了索引为1的节点，因此将删除索引为1的节点，由于删除的节点也是 

                 * next指向的节点，删除后后面的节点的逻辑索引号都要减一，因此删除后next指向 

                 * 的2节点索引号会变成1，这与nextIndex是相等的，所以不必减一了 

                 *  

                 *              lastReturned   next 

                 *                        ↓     ↓ 

                 * ----------+----------+---------+---------+---------- 

                 * |   Head  |     0    |  1(del) |    2    |    3    | 

                 * ----------+----------+---------+---------+---------- 

                 */ 

                next = lastNext;

            // 上一次是next操作

            else

                // nextIndex左移

                /* 

                 * 由于删除的是lastReturned指向的节点，走该分支的条件是上次是进行了next操作，

                 * 所以此情况下next指向的元素根本就没有被删除，而是删除的它前面节点，又由 

                 * 于删除了一个元素，next指向的元素的索引编号就会前移一个，所以这里需要减一， 

                 * 因与上面不同的，next所指的物理位置没有发生变化，但他所指向的节点的逻辑编号 

                 * 发生了变化，从2变成了1，参考下图

                 *  

                 *                     lastReturned   next 

                 *                           ↓         ↓ 

                 * ----------+----------+---------+---------+---------- 

                 * |   Head  |     0    |  1(del) |    2    |    3    | 

                 * ----------+----------+---------+---------+---------- 

                 */  

                nextIndex--;

            // lastReturned重新置为null

            lastReturned = null;

            // 链表结构被修改，expectedModCount++

            expectedModCount++;

        }



        // 将最近一次操作返回的lastReturned值设为e

        public void set(E e) {

            if (lastReturned == null)

                throw new IllegalStateException();

            checkForComodification();

            lastReturned.item = e;

        }



        public void add(E e) {

            checkForComodification();

            // lastReturned重新置为null

            lastReturned = null;

            // 如果是尾部，直接将e设为尾节点

            if (next == null)

                linkLast(e);

            // 否则在next指向节点前插入节点

            else

                linkBefore(e, next);

            // nextIndex右移

            nextIndex++;

            expectedModCount++;

        }



        // 对每一个元素进行操作

        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();

        }



        // 保证fail-fast机制

        final void checkForComodification() {

            if (modCount != expectedModCount)

                throw new ConcurrentModificationException();

        }

    }



    // 节点的数据结构，包含前后节点指针与节点元素

    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;

        }

    }



    // 返回DescendingIterator迭代器(逆序迭代)

    public Iterator<E> descendingIterator() {

        return new DescendingIterator();

    }



    // DescendingIterator实现了Iterator接口，实际上是对ListItr进行了封装

    private class DescendingIterator implements Iterator<E> {

        // 获得从尾部开始的ListItr

        private final ListItr itr = new ListItr(size());

        public boolean hasNext() {

            return itr.hasPrevious();

        }

        public E next() {

            return itr.previous();

        }

        public void remove() {

            itr.remove();

        }

    }



    // 调用父类的clone()方法初始化链表的clone

    // super.clone()方法并不会重新生成first和last以外的节点，故还需要下面的clone()方法

    @SuppressWarnings("unchecked")

    private LinkedList<E> superClone() {

        try {

            return (LinkedList<E>) super.clone();

        } catch (CloneNotSupportedException e) {

            throw new InternalError(e);

        }

    }



    // 返回LinkedList的浅克隆

    // 注意，Node是深拷贝(会重新生成Node)，但是item是浅拷贝的(指向同一引用地址)，因此改变clone后链表的元素，对应的原链表元素也会改变，所以作者原注释为shallow copy

    public Object clone() {

        LinkedList<E> clone = superClone();



        // 重置clone对象初始状态

        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;

    }



     // 转化为数组，该数组是新生成的不是而不是对这个list的引用

    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;

    }



    // 转化为数组(泛型方法)，有参

    @SuppressWarnings("unchecked")

    public <T> T[] toArray(T[] a) {

        // 如果a的长度小于集合的长度

        if (a.length < size)

            // 通过反射创建一个和集合同样大小的数组

            a = (T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(

                                a.getClass().getComponentType(), size);

        int i = 0;

        Object[] result = a;

        // 遍历集合，将所有元素添加到该数组中

        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)

            result[i++] = x.item;



        // 如果数组的元素的个数大于集合中元素的个数，则a[size]置为null

        if (a.length > size)

            a[size] = null;



        return a;

    }



    private static final long serialVersionUID = 876323262645176354L;



    // 将LinkedList写入流中(序列化)

    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)

        throws java.io.IOException {

        // Write out any hidden serialization magic

        s.defaultWriteObject();



        // 写入元素数量

        s.writeInt(size);



        // 按顺序写入所有元素

        for (Node<E> x = first; x != null; x = x.next)

            s.writeObject(x.item);

    }



    // 从流中读取LinkedList(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();



        // 读取元素数量

        int size = s.readInt();



        // 按顺序读入所有元素

        for (int i = 0; i < size; i++)

            linkLast((E)s.readObject());

    }



    /**

     * Creates a <em><a href="Spliterator.html#binding">late-binding</a></em>

     * and <em>fail-fast</em> {@link Spliterator} over the elements in this

     * list.

     *

     * <p>The {@code Spliterator} reports {@link Spliterator#SIZED} and

     * {@link Spliterator#ORDERED}.  Overriding implementations should document

     * the reporting of additional characteristic values.

     *

     * @implNote

     * The {@code Spliterator} additionally reports {@link Spliterator#SUBSIZED}

     * and implements {@code trySplit} to permit limited parallelism..

     *

     * @return a {@code Spliterator} over the elements in this list

     * @since 1.8

     */

    @Override

    public Spliterator<E> spliterator() {

        return new LLSpliterator<E>(this, -1, 0);

    }



    // JDK8中新增加的LLSpliterator，是一个为了实现并行遍历元素而设计的可分割迭代器

    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;

        }

    }



}