△Hollis, 一個對Coding有著獨特追求的人△

這是Hollis的第?219?篇原創分享

作者 l Hollis

來源 l Hollis（ID：hollischuang）

?

集合是Java開發日常開發中經常會使用到的。在之前的一些文章中，我們介紹過一些關于使用集合類應該注意的事項，如《為什么阿里巴巴禁止在 foreach 循環里進行元素的 remove/add 操作》、《為什么阿里巴巴建議集合初始化時，指定集合容量大小》等。

關于集合類，《阿里巴巴Java開發手冊》中其實還有另外一個規定：

本文就來分析一下為什么會有如此建議？其背后的原理是什么？

1

subList

subList是List接口中定義的一個方法，該方法主要用于返回一個集合中的一段、可以理解為截取一個集合中的部分元素，他的返回值也是一個List。

如以下代碼：

以上代碼輸出結果為：

[Hollis]

如果我們改動下代碼，將subList的返回值強轉成ArrayList試一下：

public?static?void?main(String[]?args)?{
????List<String>?names?=?new?ArrayList<String>()?{{
????????add("Hollis");
????????add("hollischuang");
????????add("H");
????}};

????ArrayList?subList?=?names.subList(0,?1);
????System.out.println(subList);
}

以上代碼將拋出異常：

java.lang.ClassCastException:?

java.util.ArrayList$SubList?cannot?be?cast?to?java.util.ArrayList

不只是強轉成ArrayList會報錯，強轉成LinkedList、Vector等List的實現類同樣也都會報錯。

那么，為什么會發生這樣的報錯呢？我們接下來深入分析一下。

2

底層原理

首先，我們看下subList方法給我們返回的List到底是個什么東西，這一點在JDK源碼中注釋是這樣說的：

Returns a view of the portion of this list between the specifiedfromIndex, inclusive, and toIndex, exclusive.

也就是說subList 返回是一個視圖，那么什么叫做視圖呢？

我們看下subList的源碼：

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

這個方法返回了一個SubList，這個類是ArrayList中的一個內部類。

SubList這個類中單獨定義了set、get、size、add、remove等方法。

當我們調用subList方法的時候，會通過調用SubList的構造函數創建一個SubList，那么看下這個構造函數做了哪些事情：

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;
}

可以看到，這個構造函數中把原來的List以及該List中的部分屬性直接賦值給自己的一些屬性了。

也就是說，SubList并沒有重新創建一個List，而是直接引用了原有的List（返回了父類的視圖），只是指定了一下他要使用的元素的范圍而已（從fromIndex（包含），到toIndex（不包含））。

所以，為什么不能講subList方法得到的集合直接轉換成ArrayList呢？因為SubList只是ArrayList的內部類，他們之間并沒有繼承關系，故無法直接進行強制類型轉換。

3

視圖有什么問題

前面通過查看源碼，我們知道，subList()方法并沒有重新創建一個ArrayList，而是返回了一個ArrayList的內部類——SubList。

這個SubList是ArrayList的一個視圖。

那么，這個視圖又會帶來什么問題呢？我們需要簡單寫幾段代碼看一下。

1、非結構性改變SubList

public?static?void?main(String[]?args)?{
????List<String>?sourceList?=?new?ArrayList<String>()?{{
????????add("H");
????????add("O");
????????add("L");
????????add("L");
????????add("I");
????????add("S");
????}};

????List?subList?=?sourceList.subList(2,?5);

????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);
????System.out.println("sourceList.subList(2, 5)?得到List ：");
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);

????subList.set(1,?"666");

????System.out.println("subList.set(3,666)?得到List ：");
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);
????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);
}

得到結果：

sourceList?：?[H,?O,?L,?L,?I,?S]
sourceList.subList(2,?5)?得到List?：
subList?：?[L,?L,?I]
subList.set(3,666)?得到List?：
subList?：?[L,?666,?I]
sourceList?：?[H,?O,?L,?666,?I,?S]

當我們嘗試通過set方法，改變subList中某個元素的值得時候，我們發現，原來的那個List中對應元素的值也發生了改變。

同理，如果我們使用同樣的方法，對sourceList中的某個元素進行修改，那么subList中對應的值也會發生改變。讀者可以自行嘗試一下。

2、結構性改變SubList

public?static?void?main(String[]?args)?{
????List<String>?sourceList?=?new?ArrayList<String>()?{{
????????add("H");
????????add("O");
????????add("L");
????????add("L");
????????add("I");
????????add("S");
????}};

????List?subList?=?sourceList.subList(2,?5);

????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);
????System.out.println("sourceList.subList(2, 5)?得到List ：");
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);

????subList.add("666");

????System.out.println("subList.add(666)?得到List ：");
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);
????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);

}

得到結果：

sourceList?：?[H,?O,?L,?L,?I,?S]
sourceList.subList(2,?5)?得到List?：
subList?：?[L,?L,?I]
subList.add(666)?得到List?：
subList?：?[L,?L,?I,?666]
sourceList?：?[H,?O,?L,?L,?I,?666,?S]

我們嘗試對subList的結構進行改變，即向其追加元素，那么得到的結果是sourceList的結構也同樣發生了改變。

3、結構性改變原List

public?static?void?main(String[]?args)?{
????List<String>?sourceList?=?new?ArrayList<String>()?{{
????????add("H");
????????add("O");
????????add("L");
????????add("L");
????????add("I");
????????add("S");
????}};

????List?subList?=?sourceList.subList(2,?5);

????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);
????System.out.println("sourceList.subList(2, 5)?得到List ：");
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);

????sourceList.add("666");

????System.out.println("sourceList.add(666)?得到List ：");
????System.out.println("sourceList ：?"?+?sourceList);
????System.out.println("subList ：?"?+?subList);

}

得到結果：

Exception?in?thread?"main"?java.util.ConcurrentModificationException
????at?java.util.ArrayList$SubList.checkForComodification(ArrayList.java:1239)
????at?java.util.ArrayList$SubList.listIterator(ArrayList.java:1099)
????at?java.util.AbstractList.listIterator(AbstractList.java:299)
????at?java.util.ArrayList$SubList.iterator(ArrayList.java:1095)
????at?java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:454)
????at?java.lang.String.valueOf(String.java:2994)
????at?java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:131)
????at?com.hollis.SubListTest.main(SubListTest.java:28)

我們嘗試對sourceList的結構進行改變，即向其追加元素，結果發現拋出了ConcurrentModificationException。關于這個異常，我們在《一不小心就踩坑的fail-fast是個什么鬼？》中分析過，這里原理相同，就不再贅述了。

4

小結

我們簡單總結一下，List的subList方法并沒有創建一個新的List，而是使用了原List的視圖，這個視圖使用內部類SubList表示。

所以，我們不能把subList方法返回的List強制轉換成ArrayList等類，因為他們之間沒有繼承關系。

另外，視圖和原List的修改還需要注意幾點，尤其是他們之間的相互影響：

• 1、對父(sourceList)子(subList)List做的非結構性修改（non-structural changes），都會影響到彼此。

• 2、對子List做結構性修改，操作同樣會反映到父List上。

• 3、對父List做結構性修改，會拋出異常ConcurrentModificationException。

所以，阿里巴巴Java開發手冊中有另外一條規定：

?

?

5

如何創建新的List

如果需要對subList作出修改，又不想動原list。那么可以創建subList的一個拷貝：

subList?=?Lists.newArrayList(subList);
list.stream().skip(strart).limit(end).collect(Collectors.toList());

PS：最近，《阿里巴巴Java開發手冊》已經正式更名為《Java開發手冊》，并發布了新版本，增加了21條新規約，修改描述112處。

公眾號后臺回復：手冊，即可獲取最新版Java開發手冊。

參考資料：?

https://www.jianshu.com/p/5854851240df https://www.cnblogs.com/ljdblog/p/6251387.html

?

如果你喜歡本文,

請長按二維碼，關注?Hollis.

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的原创 | 为什么阿里巴巴要求谨慎使用ArrayList中的subList方法的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。