JDK 之 Arrays.asList - 源码分析

时间:2025-05-07 00:08:14

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:

 @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:

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:

 1  /**
2 * @serial include
3 */
4 private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
5 implements RandomAccess, java.io.Serializable
6 {
7 private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
8 private final E[] a;
9
10 ArrayList(E[] array) {
11 if (array==null)
12 throw new NullPointerException();
13 a = array;
14 }
15
16 public int size() {
17 return a.length;
18 }
19
20 public Object[] toArray() {
21 return a.clone();
22 }
23
24 public <T> T[] toArray(T[] a) {
25 int size = size();
26 if (a.length < size)
27 return Arrays.copyOf(this.a, size,
28 (Class<? extends T[]>) a.getClass());
29 System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
30 if (a.length > size)
31 a[size] = null;
32 return a;
33 }
34
35 public E get(int index) {
36 return a[index];
37 }
38
39 public E set(int index, E element) {
40 E oldValue = a[index];
41 a[index] = element;
42 return oldValue;
43 }
44
45 public int indexOf(Object o) {
46 if (o==null) {
47 for (int i=0; i<a.length; i++)
48 if (a[i]==null)
49 return i;
50 } else {
51 for (int i=0; i<a.length; i++)
52 if (o.equals(a[i]))
53 return i;
54 }
55 return -1;
56 }
57
58 public boolean contains(Object o) {
59 return indexOf(o) != -1;
60 }
61 }

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。

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:

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]

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。

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~~~]