java 源码分析Arrays.asList方法详解
最近，抽空把java Arrays 工具类的asList 方法做了源码分析，在网上整理了相关资料，记录下来，希望也能帮助读者！
Arrays工具类提供了一个方法asList, 使用该方法可以将一个变长参数或者数组转换成List 。
其源代码如下：
/**
* Returns a fixed-size list backed by the specified array. (Changes to
* the returned list "write through" to the array.) This method acts
* as bridge between array-based and collection-based APIs, in
* combination with {@link Collection#toArray}. The returned list is
* serializable and implements {@link RandomAccess}.
*
* <p>This method also provides a convenient way to create a fixed-size
* list initialized to contain several elements:
* <pre>
* List<String> stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
* </pre>
*
* @param a the array by which the list will be backed
* @return a list view of the specified array
*/
@SafeVarargs
public static <T> List<T> asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}
问题发现
根据上述方法的描述，我们先来编写几个例子：
/**
* @author wangmengjun
*
*/
public class ArrayExample {
public static void main(String[] args) {
/**使用变长参数*/
List<String> array1 = Arrays.asList("Welcome", "to","Java", "world");
System.out.println(array1);
/**使用数组*/
List<String> array2 = Arrays.asList(new String[] {"Welcome", "to","Java", "world"});
System.out.println(array2);
}
}
运行上述程序，输出如下内容。
[Welcome, to, Java, world]
[Welcome, to, Java, world]
心血来潮，突然想在创建的列表中添加一个字符串“Cool~~~”, 走一个。
/**使用变长参数*/
List<String> array1 = Arrays.asList("Welcome", "to","Java", "world");
array1.add("Cool~~~");
结果，遇到一个UnsupportedOperationException异常：
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at test.ArrayExample.main(ArrayExample.java:36)
不可思议，new ArrayList<>(a)产生的列表调用add方法，竟然遇到问题。
原因查找
那么问题来了，到底发生了什么事情？带着疑问，去查看一下Arrays.asList中使用的ArrayList到底长啥样？
原来Arrays的asList方法使用的ArrayList类是一个内部定义的类，而不是java.util.ArrayList类。
其源代码如下：
/**
* @serial include
*/
private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements RandomAccess, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
private final E[] a;
ArrayList(E[] array) {
if (array==null)
throw new NullPointerException();
a = array;
}
public int size() {
return a.length;
}
public Object[] toArray() {
return a.clone();
}
public <T> T[] toArray(T[] a) {
int size = size();
if (a.length < size)
return Arrays.copyOf(this.a, size,
(Class<? extends T[]>) a.getClass());
System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}
public E get(int index) {
return a[index];
}
public E set(int index, E element) {
E oldValue = a[index];
a[index] = element;
return oldValue;
}
public int indexOf(Object o) {
if (o==null) {
for (int i=0; i<a.length; i++)
if (a[i]==null)
return i;
} else {
for (int i=0; i<a.length; i++)
if (o.equals(a[i]))
return i;
}
return -1;
}
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}
}
从这个内部类ArrayList的实现可以看出，它继承了抽象类java.util.AbstractList<E>, 但是没有重写add和remove方法，没有给出具体的实现。
但是，默认情况下，java.util.AbstractList类在add、set以及remove方法中，直接会抛出UnsupportedOperationException异常。AbstractList的部分源代码如下：
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
/**
* Sole constructor. (For invocation by subclass constructors, typically
* implicit.)
*/
protected AbstractList() {
}
public E set(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**
* {@inheritDoc}
*
* <p>This implementation always throws an
* {@code UnsupportedOperationException}.
*
* @throws UnsupportedOperationException {@inheritDoc}
* @throws ClassCastException {@inheritDoc}
* @throws NullPointerException {@inheritDoc}
* @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public void add(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
/**
* {@inheritDoc}
*
* <p>This implementation always throws an
* {@code UnsupportedOperationException}.
*
* @throws UnsupportedOperationException {@inheritDoc}
* @throws IndexOutOfBoundsException {@inheritDoc}
*/
public E remove(int index) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
}
正是因为java.util.Arrays类的内部类ArrayList没有重写add和remove方法，所以，当我们调用其add方法时，其实就是调用了AbstractList类的add方法，结果就是直接抛出UnsupportedOperationException异常。
同理，在调用remove方法，或者调用与add、remove方法相关联的其它方法（如addAll）同样会遇到UnsupportedOperationException异常。
addAll的例子：
/**
* @author wangmengjun
*
*/
public class ArrayExample {
public static void main(String[] args) {
/**使用变长参数*/
List<String> array1 = Arrays.asList("Welcome", "to", "Java", "world");
array1.addAll(Arrays.asList("AAA", "BBB"));
}
}
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at java.util.AbstractCollection.addAll(Unknown Source) at test.ArrayExample.main(ArrayExample.java:36)
set的例子：
/**
* @author wangmengjun
*
*/
public class ArrayExample {
public static void main(String[] args) {
/**使用变长参数*/
List<String> array1 = Arrays.asList("Welcome", "to", "Java", "world");
System.out.println(array1);
//将Java替换成hello
array1.set(2, "hello");
System.out.println(array1);
}
}
正是由于Arrays的内部类ArrayList重写了set方法，所以上述程序能够正常运行，不会再抛出UnsupportedOperationException异常。
结果如下：
[Welcome, to, Java, world]
[Welcome, to, hello, world]
使用场景
从上述的例子和简单分析来看，Arrays工具类提供了一个方法asList, 使用该方法可以将一个变长参数或者数组转换成List 。
但是，生成的List的长度是固定的；能够进行修改操作（比如，修改某个位置的元素）；不能执行影响长度的操作（如add、remove等操作）。会抛出UnsupportedOperationException异常。
Arrays.asList比较适合那些已经有数组数据或者一些元素，而需要快速构建一个List，只用于读取操作，而不进行添加或删除操作的场景。
如果，想要根据已知数组数据，快速获取一个可进行增删改查的列表List，一个比较简单的方法如下：
重新使用java.util.ArrayList包装一层。
/**
* @author wangmengjun
*
*/
public class ArrayExample {
public static void main(String[] args) {
/**使用变长参数*/
List<String> array1 = new ArrayList<>(Arrays.asList("Welcome", "to", "Java", "world"));
System.out.println(array1);
array1.add("Cool~~~");
System.out.println(array1);
}
}
结果如下:
[Welcome, to, Java, world]
[Welcome, to, Java, world, Cool~~~]
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