为什么要谨慎使用Arrays.asListArrayList的subList？

Posted 2022-11-10 徐刘根

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一、使用Arrays.asList的注意事项

1.1、可能会踩的坑

先来看下Arrays.asList的使用：

List<Integer> statusList = Arrays.asList(1, 2);
System.out.println(statusList);
System.out.println(statusList.contains(1));
System.out.println(statusList.contains(3));

输出结果如下图所示：

然后，往statusList中添加元素3，如下所示：

statusList.add(3);
System.out.println(statusList.contains(3));

预期的结果，应该是输出true，但是实际却是抛出了java.lang.UnsupportedOperationException异常：

不禁疑问，只是简单添加个元素，为啥会抛这么个异常呢，不科学啊。

1.2、原因分析

带着这个疑问，我们看下Arrays类提供的静态方法asList的源码：

返回的是ArrayList，很熟悉，有木有，但是再细心一看，就会发现此ArrayList并不是我们经常使用的ArrayList，因为我们平时经常使用的ArrayList是位于java.util包下的：

但是此处的ArrayList却是Arrays类的内部类：

它也继承了AbstractList类，重写了很多方法，比如我们上面使用的contains方法，但是却没有重写add方法，所以我们在调用add方法时才会抛出java.lang.UnsupportedOperationException异常。

关于这一点，在《阿里巴巴Java开发手册》泰山版中，也有提及：

使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时，不能使用其修改集合相关的方法，它的 add/remove/clear 方法会抛出 UnsupportedOperationException 异常。

所以大家在使用Arrays.asList时还是要注意下，避免踩坑。

1.3、总结

Arrays.asList方法可以在一些简单的场合使用，比如快速声明一个集合，判断某个值是否在允许的范围内：

但声明后不要再调用add等方法修改集合，否则会报java.lang.UnsupportedOperationException异常。

二、使用ArrayList的subList的注意事项

先来看下subList的简单使用：

List<String> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add("遥远的救世主");
bookList.add("背叛");
bookList.add("天幕红尘");
bookList.add("人生");
bookList.add("平凡的世界");

List<String> luyaoBookList = bookList.subList(3, 5);

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

运行结果如下图所示：

从运行结果可以看出，subList返回的是bookList中索引从fromIndex（包含）到toIndex（不包含）的元素集合。

使用起来很简单，也很好理解，不过还是有以下几点要注意，否则会造成程序错误或者异常：

• 修改原集合元素的值，会影响子集合
• 修改原集合的结构，会引起ConcurrentModificationException异常
• 修改子集合元素的值，会影响原集合
• 修改子集合的结构，会影响原集合

以上几点在《阿里巴巴Java开发手册》泰山版中是这样描述的：

2.1、修改原集合的值，会影响子集合

比如，我们修改下原集合bookList中某一元素的值（非结构性修改）：

List<String> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add("遥远的救世主");
bookList.add("背叛");
bookList.add("天幕红尘");
bookList.add("人生");
bookList.add("平凡的世界");

List<String> luyaoBookList = bookList.subList(3, 5);

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

// 修改原集合的值
bookList.set(3,"路遥-人生");

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

运行结果如下所示：

可以看出，虽然我们只是修改了原集合bookList的值，但是影响到了子集合luyaoBookList。

2.2、修改原集合的结构，会引起ConcurrentModificationException异常

比如，我们往原集合bookList中添加一个元素（结构性修改）：

List<String> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add("遥远的救世主");
bookList.add("背叛");
bookList.add("天幕红尘");
bookList.add("人生");
bookList.add("平凡的世界");

List<String> luyaoBookList = bookList.subList(3, 5);

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

// 往原集合中添加元素
bookList.add("早晨从中午开始");

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

运行结果如下所示：

可以看出，当我们往原集合中添加了元素（结构性修改）后，在遍历子集合时，发生了ConcurrentModificationException异常。

注意事项：以上异常并不是在添加元素时发生的，而是在添加元素后，遍历子集合时发生的。

关于这一点，在《阿里巴巴Java开发手册》泰山版中是这样描述的：

2.3、修改子集合的值，会影响原集合

比如，我们修改下子集合luyaoBookList中某一元素的值（非结构性修改）：

List<String> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add("遥远的救世主");
bookList.add("背叛");
bookList.add("天幕红尘");
bookList.add("人生");
bookList.add("平凡的世界");

List<String> luyaoBookList = bookList.subList(3, 5);

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

// 修改子集合的值
luyaoBookList.set(1,"路遥-平凡的世界");

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

运行结果如下所示：

可以看出，虽然我们只是修改了子集合luyaoBookList的值，但是影响到了原集合bookList。

2.4、修改子集合的结构，会影响原集合

比如，我们往子集合luyaoBookList中添加一个元素（结构性修改）：

List<String> bookList = new ArrayList<>();
bookList.add("遥远的救世主");
bookList.add("背叛");
bookList.add("天幕红尘");
bookList.add("人生");
bookList.add("平凡的世界");

List<String> luyaoBookList = bookList.subList(3, 5);

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

// 往子集合中添加元素
luyaoBookList.add("早晨从中午开始");

System.out.println(bookList);
System.out.println(luyaoBookList);

运行结果如下所示：

可以看出，当我们往子集合中添加了元素（结构性修改）后，影响到了原集合bookList。

2.5、原因分析

首先，我们看下subList方法的注释，了解下它的用途：

Returns a view of the portion of this list between the specified
@code fromIndex, inclusive, and @code toIndex, exclusive.

翻译过来意思就是：

返回指定的@code fromIndex(包含)和@code toIndex(排除)之间的列表部分的视图。

然后，我们看下它的源码：

public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) 
    subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
    return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);

可以看到，它调用了SubList类的构造函数，该构造函数的源码如下图所示：

可以看出，SubList类是ArrayList的内部类，该构造函数中也并没有重新创建一个新的ArrayList，所以修改原集合或者子集合的元素的值，是会相互影响的。

2.6、总结

ArrayList的subList方法，返回的是原集合的一个子集合（视图），非结构性修改任意一个集合的元素的值，都会彼此影响，结构性修改原集合时，会报ConcurrentModificationException异常，结构性修改子集合时，会影响原集合，所以使用时要注意，避免程序错误或者异常。

2.7、如何创建新的 List

如果需要对 subList 作出修改，又不想动原 list。那么可以创建 subList 的一个 拷贝:

subList = Lists.newArrayList(subList); 
list.stream().skip(strart).limit(end).collect(Collectors.toList());

三、参考

1、谨慎使用ArrayList中的subList方法

2、《阿里巴巴Java开发手册》泰山版

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