源码解析：java.util.ArrayList和java.ut

2016-02-28 本文已影响321人 wangmin

有时候我们需要将数组转成List集合对象，这时我们可以使用java.util.Arrays的asList方法，例如：

String[] strArray = new String[] {"aaa", "bbb"};
List<String> strList = Arrays.asList(strArray);

将对转换后的strList对象添加一个新的元素：strList.add(“ccc”);
执行这段代码，但是抛出如下异常信息：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)

为什么会抛出异常，并且显示不支持add方法了？

我们看看传统的标准集合类ArrayList以及add用法：

ArrayList是java中标准的集合类，可以通过他创建一个list集合，并且他提供了add等方法可以添加、修改集合元素，例如：

List<String> strList = new ArrayList<String>();
strList.add("aaa");
strList.add("bbb");
strList.add("ccc");
System.out.println(strList);

输出的结果：[aaa, bbb, ccc]

同样是List对象，前者可以正常执行，而后者却执行失败，原因在于两者的实现不同，从jdk的源码可以得到相应的答案：

Arrays.asList方法的实现：

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

是直接通过new出一个ArrayList对象完成，但是注意，这里的ArrayList并不是java.util.ArrayList对象，而是Arrays类里面自己实现的一个同名的ArrayList，大致的结构如下：

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
    implements RandomAccess, java.io.Serializable
{
    private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
    private final E[] a;
    ArrayList(E[] array) {
        if (array==null)
            throw new NullPointerException();
        a = array;
    }
    …...
}

在内部创建了一个不可变的数组a（private final E[] a）,但这并不能解决我们为什么不能进行add操作，点开这个类的add方法实现：

public boolean add(E e) {
    add(size(), e);
    return true;
}

程序内部调用了：

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

从这里可以看出，为什么会当我们使用add操作的时候回抛出UnsupportedOperationException异常了，因为这个ArrayList并没有实现add方法。

来看一下java.util.ArrayList的add方法实现：

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

可以看到其实它的内部也是通过一个数组对象完成的操作，但是在对数组进行操作之前，调用了ensureCapacityInternal方法，而该方法最终调用了一个grow方法，该方法的源码如下:

private void grow(int minCapacity) {
    …...
    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}

而这个方法的主要目的就是，判断是否需要新增一个新的数组将原先不能容下的所有数据移动到新数组里面。

在每次add的时候都会做一次这样的判断，这样的数组移动如果比较频繁，是非常消耗资源的，所有在使用ArrayList数组的时候需要注意以下的几个问题：

在创建ArrayList数组的时候，根据你需要的数量判断，所以在创建ArrayList的时候指定初始的List长度，例new ArrayList<String>(20);如果不指定，默认的list长度为10.
ArrayList的add方法常常会引起性能问题，所以，如果需要频繁的插入、删除最好是换成LinkedList这种以链表方式实现的集合。

源码解析：java.util.ArrayList和java.ut

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