List使用中存在的这些问题你都知道吗？

站长

2023年10月09日 03:55 · 阅读数 13

思考，输出，沉淀。用通俗的语言陈述技术，让自己和他人都有所收获。作者：毅航😜

众所周知，Java为开发者提供了多种集合类的实现。而Java的集合类通常被分为两大类：Map和Collection。进一步，Collection又分为三个子类，包括List、Set和Queue。其中，可以几乎所有业务代码都需要用到List，因此其也被认为是最为是集合中最重要的一个结构。

但List的错误使用也会导致诸多问题，今天我们就来看一看几个错误使用List的场景。

前言

在日常的Java面试中,ArrayList绝对可以算得上是Java后端面试中的一个常客。为此网上也有很多文章来对ArrayList的源码进行分析，其实重点归结下来无非以下几点

ArrayList中元素增、删操作的原理；
ArrayList中的扩容机制，元素拷贝原理；
ArrayList线程安全性以及fast-fail机制等。

在面试中可能你对于上述问题可以做到对答如流，但是真正落实到实际开发中你能保证写出没有Bug的代码吗？对于这个问题不同的开发者可能有着不同的答案，但无论你的答案是什么，笔者还是希望你能花几分钟读一读后续的内容，相信读完你一定会有所收获~~~

删除元素时传递的参数到底是什么？

在开始分析之前，我们先来看一段代码：

@Test
public void testStrList() {
    ArrayList<String> strs = new ArrayList<>();

    strs.add("hello");
    strs.add("coding");
    strs.add("word");

    strs.remove(1);
    log.info("Arrays  after is [{}] ", Arrays.toString(strs.toArray()));
}

上述代码逻辑很简单，无非就是向strs中添加三个字符串信息，然后调用remove方法进行删除，那此时上述代码会打印出什么内容呢？此时，相信你肯定不假思索的回答出肯定是Arrays after is [[hello, word]]。但是当我拿出如下这段代码，阁下又该如何应对呢？

@Test
public void testList() {
   ArrayList<Integer> nums = new ArrayList<>();

   for (int i = 0 ; i < 5 ; i ++) {
       nums.add(5-i);
   }

   
    // <1> nums.remove(new Integer(3));
    nums.remove(3);
    log.info("Arrays  after is [{}] ", Arrays.toString(nums.toArray()));
}

对于上述代码，笔者有两个疑问：

上述代码会输出什么呢？
如果将上述代码nums.remove(3)注释掉，而将<1>处代码注释打开，其输出结果又是什么呢？

这个问题归根到底本质就是对于ArrayList中remove方法的理解，可能面试时你对于ArrayList的remove方法也能侃侃而谈，但面对如此场景你还能不假思索的回答出来吗？

有疑惑也别慌，接下来我们就来看看List中关于remove的方法有什么样的定义：

List # remove

public interface List<E> extends Collection<E> {

	......
	boolean remove(Object o);
	......
	E remove(int index);
	......
}

可以看到，在List接口中，对于remove方法进行了重载，其支持两种类型的传参：一种是传入基本类型；另一种则需要传入一个对象。进一步，ArrayList中对于不同参数下remove方法的执行逻辑也是有差异的。具体来看：

当remove中传入的参数为int时，则会删除参数对应索引中的元素；
当remove中传入的参数为Object时，则会遍历列表中的元素，进而删除列表中的对应元素。

至此，上述代码执行后的结果其实已经很明显了。当执行nums.remove(3)时，其会删除对应索引下的的元素，即删除列表中的元素2；而当执行nums.remove(new Integer(3))时，则会删除列表中的元素3。

可能你会觉得，这里无非就是remove方法有一个重载逻辑罢了，有何难？你无非就是比我看的时候细心了一点罢了，这又能算的上什么呢？

如果你有这样的想法，那不妨来看看如下这段代码，想一想下列代码最终输出的size是多少呢？

public void testStrList() {
    ArrayList<String> strs = new ArrayList<>();

    strs.add("hello");
    strs.add("coding");
    strs.add("word");
    
    // 定义匹配规则
    ArrayList<String> mapStrs = new ArrayList<>(Arrays.asList("hello"));

    // 存储适配信息坐标
    ArrayList<Integer> index = new ArrayList<>();
    for (int i = 0 ; i < strs.size() ; i ++) {
        if (mapStrs.contains(strs.get(i))) {
            index.add(i);
        }
    }
    
    // 删除匹配信息
    for (int i = 0 ; i < index.size() ; i ++) {
        strs.remove(index.get(i));
    }
    log.info("strs removed size is [{}] ", strs.size());
}

上述代码最终会输出strs removed size is 3，不知你的答案是否是这样的？至于为何是这样，笔者在此就不进行分析了。这算是笔者留的一个思考题，欢迎你在评论区留言。

`Arrays.asList`你用对了吗？

众所周知，Arrays.asList 是 Java 中的一个静态方法，它的主要作用是将一个数组转换成一个固定大小的 List。 那下述两种方式构建的List有什么差异呢？

int[] arr = {1, 2, 3}; 

// <1> 传入数组构建List
List listArray = Arrays.asList(arr);

// <2> 通过参数构建List
List list = Arrays.asList(1,2,3);

执行代码你会发现，方法<1>这样初始化的 List 并不是我们期望的包含 3 个数字的 List。而其会创建一个元素类型为[]int的List。换言之，其最终会生成的 List是一个元素个数为 1的整型数组。

那为什么会这样？我们来看下其源码：

 public static List asList(T... a) { 
    return new ArrayList<>(a); 
 }

进一步，其在构建ArrayList时的逻辑如下所示：

List使用中存在的这些问题你都知道吗？

通过追踪源码可以看到，Arrays.asList 方法传入的是一个泛型T类型可变参数，而我们传入的int[]最终作为了一个对象成为了泛型类型 T。当然，这个问题更深层的原因在于：Jdk在对象的封箱/拆箱只支持将 int 装箱为 Integer，却不能把 int 数组装箱为 Integer 数组。进一步，如下代码则不会存在此问题。

Integer[] arr2 = {1, 2, 3}; 
List list = Arrays.asList(arr2);

总之， Arrays.asList 不能直接使用来转换基本类型数组。 进一步，既然Arrays.asList可以得到一个List，那对其进行add、remove等操作是不是没啥问题？。例如如下这样

Integer[] arr2 = {1, 2, 3}; 
List list = Arrays.asList(arr2);

list.add(3,4)

如果运行上述代码你会喜提一个UnsupportedOperationException。换言之，为list 中的3号位置新增整型 4 的操作失败了。造成这一问题的在于：Arrays.asList 返回的List不支持增删操作。即Arrays.asList 返回的 List 并不是我们期望的 java.util.ArrayList。其最终会返回 Arrays 的内部类 ArrayList。而该类并没有覆写父类AbstractList的add方法，而父类中add方法的实现，就是抛出 UnsupportedOperationException。相关代码如下：

AbstractList # add

public void add(int index, E element) {
    throw new UnsupportedOperationException();
}

总结

至此，我们抛砖引玉的介绍了使用List时可能遇到的一些小问题。事实上，除了上述讨论的问题外List在使用切片功能也可能导致一些意想不到的OOM异常，在此笔者就不逐一进行分析了，感兴趣的读者可翻阅相关资料进行了解。

或许，List使用过程中的这些小细节在你看来无关紧要，但细节决定成败。当然，这也是一个仁者见仁智者的问题，笔者在此就不赘述了。

最后的最后，还是希望本文能对你日常开发有所启发，这是也是笔者写这篇文章的初衷。同时，如果觉得文章还可以，不妨点个关注，不错过笔者的每一次更新！

List使用中存在的这些问题你都知道吗？

前言

删除元素时传递的参数到底是什么？

Arrays.asList你用对了吗？

总结

`Arrays.asList`你用对了吗？