java 原始碼分析Arrays.asList方法詳解

最近，抽空把java Arrays 工具類的asList 方法做了源碼分析，在網上整理了相關資料，記錄下來，希望也能幫助讀者！

Arrays工具類別提供了一個方法asList, 使用該方法可以將一個變長參數或數組轉換成List 。

其原始碼如下：

/**
 * 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 class="brush:php;toolbar:false">
 *  List<String> stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
 * 

* * @param a the array by which the list will be backed * @return a list view of the specified array */ @SafeVarargs public static List asList(T... a) { return new ArrayList<>(a); }

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問題發現

根據上述方法的描述，我們先來寫幾個例子：

/**
 * @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);
 }
 
}

 執行上述程序，輸出如下內容。

[Welcome, to, Java, world]
[Welcome, to, Java, world]

心血來潮，突然想在創建的列表中添加一個字符串“Cool~~~”,  走一個。

/**使用变长参数*/
 List<String> array1 = Arrays.asList("Welcome", "to","Java", "world");
 array1.add("Cool~~~");

結果，遇到一個UnsupportedOperationException異常：

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)

不可思議，new ArrayList<>(a)產生的列表呼叫add方法，竟然遇到問題。

原因查找

那麼問題來了，到底發生了什麼事？帶著疑問，去查看Arrays.asList中使用的ArrayList到底長啥樣？

原來Arrays的asList方法使用的ArrayList類別是一個內部定義的類別，而不是java.util.ArrayList類別。

其原始碼如下：

/**
  * @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;
   }
 }

   

其原始程式碼如下：

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();
  }
}

   

其原始程式碼如下：

/**
 * @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"));
  }
 
}

   

其原始程式碼如下：

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)

   

其原始程式碼如下：

/**
 * @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);
  }
 
}

   

其原始程式碼如下：

/**
 * @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);
 
  }
 
}

   

其原始程式碼如下：

rrreee

   

其原始程式碼如下：

rrreee

   

從這個內部類別ArrayList的實作可以看出，它繼承了抽象類別.util.AbstractList, 但是沒有重寫add和出具體的實現。

但是，預設情況下，java.util.AbstractList類別在add、set以及remove方法中，直接會拋出UnsupportedOperationException異常。 AbstractList的部分原始碼如下：

rrreee

   

 正是因為java.util.Arrays類別的內部類別ArrayList沒有重寫add和remove方法，所以，當我們呼叫其實add方法時，其實就是呼叫了AbstractList類別的add方法，結果就是直接拋出UnsupportedOperationException異常。

同理，在呼叫remove方法，或呼叫與add、remove方法相關聯的其它方法（如addAll）同樣會遇到UnsupportedOperationException異常。

addAll的例子：

rrreee

 

rrreee

   

set的例子：

rrreee

 再拋出UnsupportedOperationException異常。

結果如下：

[Welcome, to, Java, world]

[Welcome, to, hello, world] 

使用場景

從上述的例子和簡單類分析來看，ArraysList , 使用此方法可以將一個變長參數或陣列轉換成List 。

但是，產生的List的長度是固定的；能夠進行修改操作（例如，修改某個位置的元素）；不能執行影響長度的操作（如add、remove等操作）。會拋出UnsupportedOperationException異常。

Arrays.asList比較適合那些已經有數組資料或一些元素，而需要快速建立一個List，只用於讀取操作，而不進行新增或刪除操作的場景。

🎜如果，想要根據已知數組數據，快速取得一個可進行增刪改查的列表List，一個比較簡單的方法如下：🎜🎜重新使用java.util.ArrayList包裝一層。 🎜rrreee🎜   🎜🎜🎜🎜結果如下:🎜🎜[Welcome, to, Java, world]🎜[Welcome, to謝謝 Java, world, Cool~~~]🎜🎜本站的支持！ 🎜🎜更多java 源碼分析Arrays.asList方法詳解相關文章請關注PHP中文網！ 🎜