坑一:危险的Array和List切换

经常我们会遇到这样一个场景:需要把数组转为集合更方便操作。一般使用Arrays.asList(arr),一起来看看会遇到什么坑。

1. Arrays.asList(arr)的坑一

1.1 示例代码

package com.wang.bugdemo;

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * array转list
 * @author  wxe
 * @Date 2020年8月27日 
 *  
 */
public class ArrayToListBug {
    
    private static  int[] articleNum = {1,2,3,4};
    /**
     * 数组转集合
     */
    public static void arrayToList(){
        List list = Arrays.asList(articleNum);
        System.out.println("集合元素个数:"+list.size());
    }
    
    public static void main(String[] args){
        arrayToList();
    }
}

1.2.示例结果

集合元素个数:1

结果是不是很戏剧化,我们以为我们新的集合会是4个元素,但是只有1个元素。

1.3.分析原因

看看Aarrys.asList(T... a)的源码:

    @SafeVarargs
    @SuppressWarnings("varargs")
    public static  List asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

显然这里需要传入的是泛型T类型的可变参数,但是数组是一个int类型的数组,所以该方法就把整个int数组当做一个对象传入,然后转换成泛型T类型。所以这里只有一个元素。甚至无法正确访问元素:

for (Object obj : list) {
            System.out.println(Integer.parseInt(obj.toString()));
}
Exception in thread "main" java.lang.NumberFormatException: For input string: "[I@15db9742"
    at java.lang.NumberFormatException.forInputString(NumberFormatException.java:65)
    at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:580)
    at java.lang.Integer.parseInt(Integer.java:615)
    at com.wang.bugdemo.ArrayToListBug.arrayToList(ArrayToListBug.java:21)
    at com.wang.bugdemo.ArrayToListBug.main(ArrayToListBug.java:27)

1.4.正确方式

  • java8流式处理boxed
    /**
     * java8数值流转为对象流
     */
    public static void arrayToListByStream(){
        List list = Arrays.stream(articleNum).boxed().collect(Collectors.toList());
        System.out.print("输出元素:");
        for (Integer obj : list) {
            System.out.print(obj.intValue()+" ");
        }
        System.out.println();
        System.out.println("java8数值流转为对象流--->集合元素个数:"+list.size());
    }

结果:

输出元素:1 2 3 4 
java8数值流转为对象流--->集合元素个数:4
  • 原数组进行类型包装为Integer
    /**
     * 原数组进行类型包装为Integer
     */
    public static void arrayToListByInteger(){
        Integer[] newArray = {1,2,3,4};
        List list = Arrays.asList(newArray);
        System.out.print("输出元素:");
        for (Integer obj : list) {
            System.out.println(obj.intValue());
        }
        System.out.println();
        System.out.println("原数组进行类型包装为Integer--->集合元素个数:"+list.size());
    }

结果为:

输出元素:1 2 3 4 
原数组进行类型包装为Integer--->集合元素个数:4

1.5.总结

不能用Arrays.asList()去转基本数据类型的数组

2.Arrays.asList(T...)的坑二

上面我们看到Arrays.asList(T...)在转换数组的时候,无法转基本数据类型的数组。那么转换之后,看源码返回的是ArrayList,那么是否可以进行增删改呢?

2.1 实例代码

    public static void visitList(){
        String[] arr = {"wang","luo"};
        List list = Arrays.asList(arr);
        list.add("xxxxxx");
        for (String str : list) {
            System.out.println(str+"");
        }
    }

2.2结果

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)
    at com.wang.bugdemo.ArrayToListBug.visitList(ArrayToListBug.java:57)
    at com.wang.bugdemo.ArrayToListBug.main(ArrayToListBug.java:66)

2.3 原因分析

我们把转换后的list,想往里添加一个元素,结果并不如我们所愿,而是抛出了异常。看下源码:

@SafeVarargs
@SuppressWarnings("varargs")
public static  List asList(T... a) {
       return new ArrayList<>(a);
}
    /**
     * @serial include
     */
    private static class ArrayList extends AbstractList
        implements RandomAccess, java.io.Serializable
    {
        private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
        private final E[] a;

        ArrayList(E[] array) {
            a = Objects.requireNonNull(array);
        }

        @Override
        public int size() {
            return a.length;
        }

        @Override
        public Object[] toArray() {
            return a.clone();
        }

        @Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public  T[] toArray(T[] a) {
            int size = size();
            if (a.length < size)
                return Arrays.copyOf(this.a, size,
                                     (Class) a.getClass());
            System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
            if (a.length > size)
                a[size] = null;
            return a;
        }

        @Override
        public E get(int index) {
            return a[index];
        }

        @Override
        public E set(int index, E element) {
            E oldValue = a[index];
            a[index] = element;
            return oldValue;
        }

        @Override
        public int indexOf(Object o) {
            E[] a = this.a;
            if (o == null) {
                for (int i = 0; i < a.length; i++)
                    if (a[i] == null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = 0; i < a.length; i++)
                    if (o.equals(a[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }

        @Override
        public boolean contains(Object o) {
            return indexOf(o) != -1;
        }

        @Override
        public Spliterator spliterator() {
            return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);
        }

        @Override
        public void forEach(Consumer action) {
            Objects.requireNonNull(action);
            for (E e : a) {
                action.accept(e);
            }
        }

        @Override
        public void replaceAll(UnaryOperator operator) {
            Objects.requireNonNull(operator);
            E[] a = this.a;
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                a[i] = operator.apply(a[i]);
            }
        }

        @Override
        public void sort(Comparator c) {
            Arrays.sort(a, c);
        }
    }

返回的ArrayList并不是java.util.ArrayList,而是Arrays内部类,该类继承AbstractList类,但是没有重写add()方法,看下AbstractList中add()源码:

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

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

如我们所见Arrays并没有重写add()方法,而父类中的add()方法确实抛出了UnsupportedOperationException异常。

2.4总结

Arrays.asList 返回的 List 不支持增删操作

3 List.subList()会引发OOM

3.1 示例代码

    private static List> data = new ArrayList<>();
    public static void subList() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            List rawList = IntStream.rangeClosed(1, 100000).boxed()
                    .collect(Collectors.toList());
            data.add(rawList.subList(0, 1));
        }
        
        System.out.println(data.size());
    }

这个程序是向data里面添加1000个元素,不会占用很大空间,但是很快程序就OOM了。

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space
  at java.util.Arrays.copyOf(Arrays.java:3181)
  at java.util.ArrayList.grow(ArrayList.java:265)

3.2 原因分析

看下subList()方法源码

        public List subList(int fromIndex, int toIndex) {
            subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
            return new SubList(this, offset, fromIndex, toIndex);
        }

subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);检验边界的合法性。
最重要的是返回,new了一个SubList示例,而且,这个示例是将this作为参数传入,并且后续会用到,源码如下:

SubList(AbstractList 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;
}

我么知道,该构造函数中的parent参数是this,是指调用者本身,也就是我们的rawList 集合。所以,由于SubList始终占用了rawList 集合,相当于一个强引用,所以垃圾回收器无法回收,就会导致OOM。

3.3 总结

删除 SubList 的元素不再影响原始 List,而对原始 List 的修改也不会再出现 List 迭代异常

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