Java LinkedList源码剖析：双向链表增删查改与性能对比

老实讲，LinkedList 是我在 Java 集合框架里见过“最被高估、又最被低估”的一个类。说被高估，是因为很多八股文把“增删快、查询慢”讲成了绝对真理，结果真有人拿 LinkedList 做随机访问，线上直接卡到报警；说被低估，是因为它不止是 List，还是一个双向链表、一个 Deque，在特定场景下有很多人没用出来的灵活性。这篇不从背诵结论出发，直接进 JDK 源码、跑几个对照实验，把 LinkedList 从节点结构、增删查改原理、内存开销到真实使用场景完整拆开。无论你是在准备 Java 面试，还是做集合选型，都能从里面找到能直接复用的判断依据。

1. 先看底层：LinkedList 的“双向链表”到底长什么样

1.1 一个 Node 节点，由三部分组成

LinkedList 的源码并不复杂，核心就是一个静态内部类 Node：

java复制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;
    }
}

每个节点上有三个关键信息：item 存真正的元素，next 指向后一个节点，prev 指向前一个节点。LinkedList 内部再维护两个字段 first 和 last，分别指向链表头和链表尾。

这和 ArrayList 的差异是本质性的。ArrayList 底层是一整块连续内存的 Object[]，通过数组下标直接定位；LinkedList 则是一堆散落在堆里的 Node 对象，靠指针串成一条链。第一个 Node 和第二个 Node 在内存里未必挨着，甚至可能隔得很远，这就决定了它无法像数组一样用下标“跳”到某个位置，只能顺着 next 或 prev 一个一个找。

我第一次看这段源码的时候也觉得简单，但后面所有性能问题几乎都能从这个“指针串链”的结构推导出来。不要把 LinkedList 想成“带索引的链表”，它不维护任何索引，所有随机访问都靠遍历。

1.2 同时实现 List 和 Deque，双端能力是先天自带

一个很容易被忽略的事实是，LinkedList 不仅实现了 List 接口，还实现了 Deque 接口，所以它天生支持“双端队列”的语义。也就是说，它既能像列表一样按下标访问，也能像队列一样从头部入队、出队，还能像栈一样 push 和 pop。

看几个常用方法就知道了：