Java 空集合使用场景及填坑

今天学学Java中如何创建一个空集合以及空集合的一些使用场景和相关的坑。你可能会问，这好像没有什么好讲的，空集合不就是new一个嘛，也就是像new ArrayList()这样创建一个不久行了吗？其实这也是一种创建空集合的方法，但今天小编讲下通过另外一种方式创建空集合，以及两种方式之间的差异。

一、通过Collections.emptyList()创建空集合

Java集合工具类中提供了一系列创建集合的静态方法，其中包括创建线程同步相关的Collections.synchronizedXXX()方法、空集合相关的Collections.emptyXXX()方法。通过这种方式创建的空集合，既然是空的，就不允许你往集合中添加元素和删除元素，也就是不能调用相应add()和remove()方法，我先来看看Collections类创建空集合的部分源代码：

public static final List EMPTY_LIST = new EmptyList<>();......public static final List emptyList() { return (List) EMPTY_LIST;}

你会发现上面的emptyList()方法默认返回的是前面的静态变量EMPTY_LIST,你可能会说，既然EMPTY_LIST是static的，那我直接通过Collections.EMPTY_LIST获取不就好了，没错，这样做也可以，只不过在某些需要泛型的场景下，调用emptyList()方法提供了相应的泛型支持。

那为什么这种方式不能添加和移除元素呢？我们来看看EmptyList内部类是怎么定义的：

// 继承自AbstractList抽象类private static class EmptyList extends AbstractList implements RandomAccess, Serializable { private static final long serialVersionUID = 8842843931221139166L; public Iterator iterator() { return emptyIterator(); } public ListIterator listIterator() { return emptyListIterator(); } public int size() {return 0;} public boolean isEmpty() {return true;} public boolean contains(Object obj) {return false;} public boolean containsAll(Collection c) { return c.isEmpty(); } public Object[] toArray() { return new Object[0]; } public T[] toArray(T[] a) { if (a.length > 0) a[0] = null; return a; } public E get(int index) { throw new IndexOutOfBoundsException("Index: "+index); } public boolean equals(Object o) { return (o instanceof List) && ((List)o).isEmpty(); } public int hashCode() { return 1; } @Override public boolean removeIf(Predicate filter) { Objects.requireNonNull(filter); return false; } @Override public void replaceAll(UnaryOperator operator) { Objects.requireNonNull(operator); } @Override public void sort(Comparator c) {} // Override default methods in Collection @Override public void forEach(Consumer action) { Objects.requireNonNull(action); } @Override public Spliterator spliterator() { return Spliterators.emptySpliterator(); } // Preserves singleton property private Object readResolve() { return EMPTY_LIST; }}

从上面的源代码中我们可以发现EmptyList类并没有重写父类相应的add()或者remove()方法，那么当调用空集合的add()方法时将默认调用AbstractList的add()方法，行，那么我们来看看父类AbstractList的add()方法是怎么实现的：

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

很遗憾，父类直接给你抛出UnsupportedOperationException异常，所以，小编认为，通过Collections创建的空集合不能添加或删除元素也是合情合理的，因为是空集合嘛，空，那为啥还要有添加删除操作。下面说说这种方式的使用场景。

二、简单使用场景

web开发中经常使用rest + json的技术组合来进行前后端交互，那么当前端调用一个接口时，接口有可能需要返回一个空的集合给到前端，比如你根据某个条件查数据库得不到数据时，那么此时Collections.emptyXXX()就非常合适了，因为使用new ArrayList()的初始化还会占用相关的资源。

为了说明调用add()方法会抛出异常，下面写个小测试：

public class RemoveIfTest { private static List list = Collections.emptyList(); public static void main(String[] args) { list.add("one1"); list.add("one2"); list.add(1); list.add(2); list.add(new Object()); System.err.println(Arrays.toString(list.toArray())); }}

程序输出：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at java.util.AbstractList.add(Unknown Source) at com.example.RemoveIfTest.main(RemoveIfTest.java:17)

三、总结

总的来说，对于如何创建空集合的问题我们不需要纠结，重要的我们要记住通过Collections.emptyXXX()创建的空集合不能执行添加删除操作以及其中的原理，避免以后犯错，不过其实即使你使用错了，调试几遍你的代码估计也就会把问题发现出来，只不过这篇文章能帮你你省去这个发现bug的过程啦！

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