从Arrays.asList到Collection.toArray()

Posted 2022-01-31 唐僧洗澡不秃头

Arrays.asList()

简介

Arrays.asList()在平时开发中还是比较常见的，我们可以使用它将一个数组转换为一个List集合。

String[] myArray = "Apple", "Banana", "Orange";
List<String> myList = Arrays.asList(myArray);
//上面两个语句等价于下面一条语句
List<String> myList = Arrays.asList("Apple","Banana", "Orange");

源码对于这个方法的说明：

/**
  *返回由指定数组支持的固定大小的列表。此方法作为基于数组和基于集合的API之间的桥梁，
  * 与 Collection.toArray()结合使用。返回的List是可序列化并实现RandomAccess接口。
  */
public static <T> List<T> asList(T... a) 
    return new ArrayList<>(a);

《阿里巴巴Java 开发手册》对其的描述

Arrays.asList()将数组转换为集合后,底层其实还是数组，《阿里巴巴Java 开发手册》对于这个方法有如下描述：
也就是Arrays转成List，是转成Arrays的内部类ArrayList，它继承了AbstractList，但是没有对add/remove/clear方法进行重写，所以调用这些方法是会直接抛出UnsupportedOperationException异常

阿里巴巴Java开发手-Arrays.asList()方法

传递的数组必须是对象数组，而不是基本类型。Arrays.asList()是泛型方法，传入的对象必须是对象数组。

int[] myArray = 1, 2, 3;
List myList = Arrays.asList(myArray);
System.out.println(myList.size());//1
System.out.println(myList.get(0));//数组地址值
System.out.println(myList.get(1));//报错：ArrayIndexOutOfBoundsException
int[] array = (int[]) myList.get(0);
System.out.println(array[0]);//1

当传入一个原生数据类型数组时，Arrays.asList() 的真正得到的参数就不是数组中的元素，而是数组对象本身！此时List 的唯一元素就是这个数组，这也就解释了上面的代码。

我们使用包装类型数组就可以解决这个问题。

Integer[] myArray = 1, 2, 3;

但是，使用集合的修改方法:add()、remove()、clear()会抛出异常。

List myList = Arrays.asList(1, 2, 3);
myList.add(4);//运行时报错：UnsupportedOperationException
myList.remove(1);//运行时报错：UnsupportedOperationException
myList.clear();//运行时报错：UnsupportedOperationException

Arrays.asList() 方法返回的并不是 java.util.ArrayList ，而是 java.util.Arrays 的一个内部类,这个内部类并没有实现集合的修改方法或者说并没有重写这些方法。

List myList = Arrays.asList(1, 2, 3);
System.out.println(myList.getClass());//class java.util.Arrays$ArrayList

看一下java.util.AbstractList的remove()方法，这样我们就明白为啥会抛出UnsupportedOperationException。

public E remove(int index) 
    throw new UnsupportedOperationException();

如何正确的将数组转换为ArrayList?

stackoverflow：https://dwz.cn/vcBkTiTW

1. 自己动手实现（教育目的）

static <T> List<T> arrayToList(final T[] array) 
  final List<T> l = new ArrayList<T>(array.length);

  for (final T s : array) 
    l.add(s);
  
  return l;


Integer [] myArray =  1, 2, 3 ;
System.out.println(arrayToList(myArray).getClass());//class java.util.ArrayList

2. 最简便的方法(推荐)

List list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"))

3. 使用 Java8 的Stream(推荐)

Integer [] myArray =  1, 2, 3 ;
List myList = Arrays.stream(myArray).collect(Collectors.toList());
//基本类型也可以实现转换（依赖boxed的装箱操作）
int [] myArray2 =  1, 2, 3 ;
List myList = Arrays.stream(myArray2).boxed().collect(Collectors.toList());

Collection.toArray()方法使用的坑&如何反转数组

该方法是一个泛型方法： T[] toArray(T[] a); 如果toArray方法中没有传递任何参数的话返回的是Object类型数组。

String [] s= new String[]
    "dog", "lazy", "a", "over", "jumps", "fox", "brown", "quick", "A"
;

List<String> list = Arrays.asList(s);
Collections.reverse(list);
s=list.toArray(new String[0]);//没有指定类型的话会报错

由于JVM优化，new String[0]作为Collection.toArray()方法的参数现在使用更好，new String[0]就是起一个模板的作用，指定了返回数组的类型，0是为了节省空间，因为它只是为了说明返回的类型。详见：https://shipilev.net/blog/2016/arrays-wisdom-ancients/

不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作

如果要进行remove操作，可以调用迭代器的 remove 方法而不是集合类的 remove 方法。因为如果列表在任何时间从结构上修改创建迭代器之后，以任何方式除非通过迭代器自身remove/add方法，迭代器都将抛出一个ConcurrentModificationException,这就是单线程状态下产生的 fail-fast 机制。
关于fail-fast和fail-safe

2.fail-safe 在遍历的时候只是拷贝一份副本，在副本上进行遍历，允许在遍历的过程中对容器中的数据进行修改，所以这种机制会使你此次读到的数据不一定是最新的数据。
3.在fail-safe集合中不能存储 null 值，因为你无法判断对应的 key 是不存在还是为空，因为你无法再调用一次contain(key）来对 key 是否存在进行判断.

fail-fast 机制 ：fail-fast集合中，会维护一个modCount，每次修改是会加1，而在遍历时会判断modCount是否等于exceptionModCount，如果不相等,会抛出ConcurrentModificationException

Java8开始，可以使用Collection#removeIf()方法删除满足特定条件的元素,如

List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; ++i) 
    list.add(i);

list.removeIf(filter -> filter % 2 == 0); /* 删除list中的所有偶数 */
System.out.println(list); /* [1, 3, 5, 7, 9] */

java.util包下面的所有的集合类都是fail-fast的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是fail-safe的。