Java集合工具类的一些坑，Arrays.asList()、Collection.toArray()...

小鱼儿 2023-10-01 10:42 28阅读 0赞

## Arrays.asList() 使用指南 ##

最近使用`Arrays.asList()`遇到了一些坑，然后在网上看到这篇文章：[Java Array to List Examples][] 感觉挺不错的，但是还不是特别全面。所以，自己对于这块小知识点进行了简单的总结。

### 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");

JDK 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：

![在这里插入图片描述][watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAQXJjaGllX2phdmE_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]

### 使用时的注意事项总结 ###

**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 };

**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

下图是`java.util.Arrays$ArrayList`的简易源码，我们可以看到这个类重写的方法有哪些。

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
            implements RandomAccess, java.io.Serializable
        {
        
            ...
    
            @Override
            public E get(int index) {
        
              ...
            }
    
            @Override
            public E set(int index, E element) {
        
              ...
            }
    
            @Override
            public int indexOf(Object o) {
        
              ...
            }
    
            @Override
            public boolean contains(Object o) {
        
               ...
            }
    
            @Override
            public void forEach(Consumer<? super E> action) {
        
              ...
            }
    
            @Override
            public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
        
              ...
            }
    
            @Override
            public void sort(Comparator<? super E> c) {
        
              ...
            }
        }

我们再看一下`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）**

//JDK1.5+
    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());

**4. 使用 Guava(推荐)**

对于不可变集合，你可以使用`ImmutableList`类及其`of()`与`copyOf()`(工厂方法：（参数不能为空）

List<String> il = ImmutableList.of("string", "elements");  // from varargs
    List<String> il = ImmutableList.copyOf(aStringArray);      // from array

对于可变集合，你可以使用`Lists`类及其`newArrayList()`工厂方法：

List<String> l1 = Lists.newArrayList(anotherListOrCollection);    // from collection
    List<String> l2 = Lists.newArrayList(aStringArray);               // from array
    List<String> l3 = Lists.newArrayList("or", "string", "elements"); // from varargs

**5. 使用 Apache Commons Collections**

List<String> list = new ArrayList<String>();
    CollectionUtils.addAll(list, str);

## 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**。

> **fail-fast 机制** ：多个线程对 fail-fast 集合进行修改的时，可能会抛出ConcurrentModificationException，单线程下也会出现这种情况，上面已经提到过。

`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。

![img][]

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> 本文转载自SnailClimb的开源项目**JavaGuide**：[https://github.com/Snailclimb/JavaGuide][https_github.com_Snailclimb_JavaGuide]

[Java Array to List Examples]: http://javadevnotes.com/java-array-to-list-examples
[watermark_type_d3F5LXplbmhlaQ_shadow_50_text_Q1NETiBAQXJjaGllX2phdmE_size_20_color_FFFFFF_t_70_g_se_x_16]: https://img-blog.csdnimg.cn/96758204ab154ac1881f8f8a12fe36ed.png?x-oss-process=image/watermark,type_d3F5LXplbmhlaQ,shadow_50,text_Q1NETiBAQXJjaGllX2phdmE=,size_20,color_FFFFFF,t_70,g_se,x_16
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[https_github.com_Snailclimb_JavaGuide]: https://github.com/Snailclimb/JavaGuide