集合是Java开发日常开发中经常会使用到的。
关于集合类,《阿里巴巴Java开发手册》中其实还有另外一个规定:
本文就来分析一下为什么会有如此建议?其背后的原理是什么?
1.subList
subList是List接口中定义的一个方法,该方法主要用于返回一个集合中的一段、可以理解为截取一个集合中的部分元素,他的返回值也是一个List。
如以下代码:
以上代码输出结果为:
如果我们改动下代码,将subList的返回值强转成ArrayList试一下:
以上代码将抛出异常:
不只是强转成ArrayList会报错,强转成LinkedList、Vector等List的实现类同样也都会报错。
那么,为什么会发生这样的报错呢?我们接下来深入分析一下。
2.底层原理
首先,我们看下subList方法给我们返回的List到底是个什么东西,这一点在JDK源码中注释是这样说的:
Returns a view of the portion of this list between the specifiedfromIndex, inclusive, and toIndex, exclusive.
也就是说subList 返回是一个视图,那么什么叫做视图呢?
我们看下subList的源码:
这个方法返回了一个SubList,这个类是ArrayList中的一个内部类。
SubList这个类中单独定义了set、get、size、add、remove等方法。
当我们调用subList方法的时候,会通过调用SubList的构造函数创建一个SubList,那么看下这个构造函数做了哪些事情:
可以看到,这个构造函数中把原来的List以及该List中的部分属性直接赋值给自己的一些属性了。
也就是说,SubList并没有重新创建一个List,而是直接引用了原有的List(返回了父类的视图),只是指定了一下他要使用的元素的范围而已(从fromIndex(包含),到toIndex(不包含))。
所以,为什么不能讲subList方法得到的集合直接转换成ArrayList呢?因为SubList只是ArrayList的内部类,他们之间并没有继承关系,故无法直接进行强制类型转换。
3.视图有什么问题
前面通过查看源码,我们知道,subList()方法并没有重新创建一个ArrayList,而是返回了一个ArrayList的内部类——SubList。
这个SubList是ArrayList的一个视图。
那么,这个视图又会带来什么问题呢?我们需要简单写几段代码看一下。
1、非结构性改变SubList
、得到结果:
当我们尝试通过set方法,改变subList中某个元素的值得时候,我们发现,原来的那个List中对应元素的值也发生了改变。
同理,如果我们使用同样的方法,对sourceList中的某个元素进行修改,那么subList中对应的值也会发生改变。读者可以自行尝试一下。
2、结构性改变SubList
得到结果:
我们尝试对subList的结构进行改变,即向其追加元素,那么得到的结果是sourceList的结构也同样发生了改变。
3、结构性改变原List
得到结果:
我们尝试对sourceList的结构进行改变,即向其追加元素,结果发现抛出了ConcurrentModificationException。
4.小结
我们简单总结一下,List的subList方法并没有创建一个新的List,而是使用了原List的视图,这个视图使用内部类SubList表示。
所以,我们不能把subList方法返回的List强制转换成ArrayList等类,因为他们之间没有继承关系。
另外,视图和原List的修改还需要注意几点,尤其是他们之间的相互影响:
1、对父(sourceList)子(subList)List做的非结构性修改(non-structural changes),都会影响到彼此。
2、对子List做结构性修改,操作同样会反映到父List上。
3、对父List做结构性修改,会抛出异常ConcurrentModificationException。
所以,阿里巴巴Java开发手册中有另外一条规定:
5.如何创建新的List
如果需要对subList作出修改,又不想动原list。那么可以创建subList的一个拷贝:
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