Java--List--注意问题/坑

矫情吗；* 2022-08-28 01:47 144阅读 0赞

原文网址：[Java--List--注意问题/坑\_IT利刃出鞘的博客-CSDN博客][Java--List--_IT_-CSDN]

# 简介 #

本文介绍Java中的List的几个注意问题，包括：List\#subList（获取子list）、Collections\#unmodifiableList（不可修改的List）。

# List\#subList #

除了 [Arrays\#asList][Arrays_asList] 产生新集合与原始数组互相影响之外，JDK 另一个方法 List\#subList 生成新集合也会与原始 List 互相影响。

**代码**

package org.example.a;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
            integerList.add(1);
            integerList.add(2);
            integerList.add(3);
            List<Integer> subList = integerList.subList(0, 2);
            subList.set(0, 10);
            integerList.set(1, 20);
            System.out.println("integerList" + integerList);
            System.out.println("subList" + subList);
        }
    }

**运行结果**

integerList[10, 20, 3]
    subList[10, 20]

**原因**

查看ArrayList\#subList源码

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

private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {
            private final AbstractList<E> parent;
            private final int parentOffset;
            private final int offset;
            int size;
    
            SubList(AbstractList<E> parent,
                    int offset, int fromIndex, int toIndex) {
                this.parent = parent;
                this.parentOffset = fromIndex;
                this.offset = offset + fromIndex;
                this.size = toIndex - fromIndex;
                this.modCount = ArrayList.this.modCount;
            }
            ...
        }

可以发现这个 SubList 内部有一个 parent字段保存保存最原始 List 。所有外部读写动作看起来是在操作SubList，实际上底层动作却都发生在原始 List 中，比如add方法：

public void add(int index, E e) \{  
rangeCheckForAdd(index);  
checkForComodification();  
**parent.add**(parentOffset + index, e);  
this.modCount = parent.modCount;  
this.size++;  
\}

由于SubList实际上还在引用原始 List，业务开发中，如果不注意，很可能产生 **OOM** 问题。 示例：

private static List<List<Integer>> data = new ArrayList<>();
    
    private static void oom() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            List<Integer> rawList = IntStream.rangeClosed(1, 100000).boxed().collect(Collectors.toList());
            data.add(rawList.subList(0, 1));
        }
    }

data看起来最终保存的只是 1000 个具有 1 个元素的 List，不会占用很大空间。但是程序很快就会 **OOM**。**OOM** 的原因正是因为每个 SubList 都强引用个一个 10 万个元素的原始 List，导致 GC 无法回收。

这里修复的办法也很简单，跟上面一样，，加一层 ArrayList。

**解决方法**

外边套一层ArrayList

package org.example.a;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            List<Integer> integerList = new ArrayList<>();
            integerList.add(1);
            integerList.add(2);
            integerList.add(3);
            List<Integer> subList = new ArrayList<>(integerList.subList(0, 2));
            subList.set(0, 10);
            integerList.set(1, 20);
            System.out.println("integerList" + integerList);
            System.out.println("subList" + subList);
        }
    }

执行结果

integerList[1, 20, 3]
    subList[10, 2]

# Collections\#unmodifiableList #

**简介**

为了防止 List 集合被误操作，可用Collections\#unmodifiableList生成一个不可变（**immutable**）集合，进行防御性编程。这个不可变集合只能被读取，不能做写操作，包括增加，删除，修改，从而保护不可变集合的安全。

原理：返回的集合没有实现增删改的方法。

**源码（不可写实例）**

package org.example.a;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Collections;
    import java.util.List;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "tree"));
            List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
            // 以下三行都会抛出UnsupportedOperationException 异常
            unmodifiableList.add("four");
            unmodifiableList.remove(1);
            unmodifiableList.set(0, "test");
        }
    }

**执行结果**

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
        at java.util.Collections$UnmodifiableCollection.add(Collections.java:1055)
        at org.example.a.Demo.main(Demo.java:12)

**源码（原始类影响不可修改类）**

package org.example.a;
    
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.Collections;
    import java.util.List;
    
    public class Demo {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "tree"));
            List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
            list.set(0, "one_modified");
            System.out.println(unmodifiableList.get(0));
        }
    }

**执行结果**

one_modified

可见，被修改了！

**原因**

Collections\#unmodifiableList

public static <T> List<T> unmodifiableList(List<? extends T> list) {
            return (list instanceof RandomAccess ?
                    new UnmodifiableRandomAccessList<>(list) :
                    new UnmodifiableList<>(list));
        }

static class UnmodifiableList<E> extends UnmodifiableCollection<E>
                                      implements List<E> {
            private static final long serialVersionUID = -283967356065247728L;
    
            final List<? extends E> list;
    
            UnmodifiableList(List<? extends E> list) {
                super(list);
                this.list = list;
            }
            ...
        }

跟前边subList方法一样的情况：新集合底层实际使用（引用）了**原始 List**。

**解决方法**

法1：JDK1.9的List\#of 方法

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "three"));
    List<String> unmodifiableList = List.of(list.toArray(new String[]{}));

法2：Guava包的ImmutableList

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("one", "two", "three"));
    List<String> unmodifiableList = ImmutableList.copyOf(list);

# 其他网址 #

[编程坑太多，光一个List使用，就踩了5个][List_5]

[Java--List--_IT_-CSDN]: https://knife.blog.csdn.net/article/details/121002968
[Arrays_asList]: https://blog.csdn.net/feiying0canglang/article/details/107041947
[List_5]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4NzQ0Njc4Ng==&mid=2247487561&idx=2&sn=3596679be50fe56d64c5a40a24d9e564&chksm=90381424a74f9d32a1f6171ff8b3e314756bdb701e23e52ede7f1b1ac7b564b12f51e5c7d48f&mpshare=1&scene=23&srcid=0618Pp6i0bNOt5p8weyKJlfL&sharer_sharetime=1592490979156&sharer_shareid=87fa32d4d77608cf919cd01bf6a3e370#rd