java List.subList方法中的超级大陷阱

本文深入探讨了Java集合中subList方法的使用及其对原有集合的影响,详细解释了如何避免在操作子集合时影响到原始集合,并提供了替代方法以确保数据隔离。

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在使用集合中,可能常常需要取集合中的某一部分子集来进行一下操作,于是subList这个方法就映入我们的眼帘,毫不犹豫地使用。

例如以下代码:

public static void main(final String[] args) {   
    List<Object> lists = new ArrayList<Object>();   
  
    lists.add("1");   
    lists.add("2");   
    lists.add("3");   
    lists.add("4");   
  
    List<Object> tempList = lists.subList(2, lists.size());   
  
    tempList.add("6");   
  
    System.out.println(tempList); // 1   
  
    System.out.println(lists); // 2   
}  

代码初步写好后,可能我们想达到的效果是:往集合lists的子集合tempList中添加一个元素6,而原有的集合保持不变。

即到达这样的效果:lists = [1, 2, 3, 4],tempList = [3, 4, 6]。但是我们看到实际的结果确是lists里边也添加了元素6。

这是怎么一会事呢,通过查找java原代码我们可以看到:tempList的subList实现代码在AbstractList类里边,然而无论如何,最终的结果都是返回一个AbstractList的子类:SubList(该类是一个使用默认修饰符修饰的类,其源代码位于AbstractList.java类文件里边),

SubList类的构造方法:

SubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {   
    if (fromIndex < 0)   
        throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);   
    if (toIndex > list.size())   
        throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);   
    if (fromIndex > toIndex)   
        throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +   
                                           ") > toIndex(" + toIndex + ")");   
    l = list;   
    offset = fromIndex;   
    size = toIndex - fromIndex;   
    expectedModCount = l.modCount;   
}  

里边,将我们原有的list对象给缓存到SubList类对象的一个属性中去了。

而SubList类的add/remove等修改元素的方法中,都使用l进行了操作:

public void add(int index, E element) {   
    if (index<0 || index>size)   
        throw new IndexOutOfBoundsException();   
    checkForComodification();   
    l.add(index+offset, element);   
    expectedModCount = l.modCount;   
    size++;   
    modCount++;   
} 

因此,当我们使用子集合tempList进行元素的修改操作时,会影响原有的list集合。所以在使用subList方法时,一定要想清楚,是否需要对子集合进行修改元素而不影响原有的list集合。

如果需要对子集合的元素进行修改操作而不需要影响原集合时,我们可以使用以下方法进行处理:

public static void main(final String[] args) public static void main(final String[] args) {   
    List<Object> lists = new ArrayList<Object>();   
  
    lists.add("1");   
    lists.add("2");   
    lists.add("3");   
    lists.add("4");   
  
    //注意这里是和本文顶部的代码不同的....   
    List<Object> tempList = new ArrayList<Object>(lists.subList(2, lists.size()));   
  
    tempList.add("6");   
  
    System.out.println(tempList); // 1   
  
    System.out.println(lists); // 2   
} 
<think>好的,我现在需要回答用户关于在Java中修改或删除List内容时某些方法不起效的问题。首先,我需要回顾一下之前用户的问题历史,用户之前询问了Java循环遍历的各种方法和注意事项,其中已经提到了并发修改异常和Iterator的使用。现在用户可能在实际操作中遇到了删除或修改List元素时的问题,需要更详细的解释。 首先,我需要确定用户的问题点。用户提到“修改或删除list中的内容时有些方法不会起效”,可能指的是在使用某些遍历方法时,尝试删除或修改元素会导致ConcurrentModificationException,或者操作没有达到预期效果。例如,使用增强for循环时直接调用List的remove方法会抛出异常,而使用Iterator的remove方法则不会。 接下来,我需要整理可能导致操作无效或异常的常见情况。这可能包括: 1. 使用增强for循环时直接调用List的remove或add方法,导致并发修改异常。 2. 在遍历过程中使用索引删除元素,但未正确调整索引,导致漏删或越界。 3. 使用ListsubList方法获得的子列表进行修改,但未意识到这些修改会影响原列表,或者反之。 4. 使用不可变列表(如Arrays.asList返回的列表)尝试修改元素,导致UnsupportedOperationException。 5. 在多线程环境下未正确同步,导致修改不一致或异常。 然后,我需要针对每个情况给出具体例子和解决方案。例如,第一个情况可以通过使用Iterator的remove方法来解决,第二个情况需要确保在删除元素时调整索引,第三个情况需要明确子列表和原列表的关系,第四个情况需要避免修改不可变列表,第五个情况需要使用同步机制或并发集合。 同时,还需要考虑用户可能的疑问,比如为什么某些方法在遍历时不允许修改,这涉及到Java的fail-fast机制,迭代器在创建后会维护一个修改计数器,如果在迭代过程中检测到结构变化(非通过迭代器自身的方法),就会抛出异常。 另外,用户可能对如何正确在遍历时修改元素感到困惑,比如在遍历过程中替换元素是否安全,这通常是可以的,但需要具体看实现。例如,使用ListIterator的set方法是允许的。 最后,需要总结最佳实践,帮助用户避免这些问题,比如推荐使用Iterator进行删除,使用并发集合处理多线程情况,注意列表的不可变性等。 在组织回答时,需要结构清晰,分点列出问题和解决方案,提供代码示例说明错误和正确做法,并解释背后的原因,如ConcurrentModificationException的机制。同时,语言要简洁明了,避免技术术语过多,但又要准确。确保用户能够理解问题所在,并知道如何避免和解决。</think>在Java中修改或删除`List`集合内容时,确实存在一些常见陷阱会导致操作未生效或抛出异常。以下是典型场景及解决方案: --- ### 一、**并发修改异常(ConcurrentModificationException)** #### 1. 错误场景:增强for循环中删除元素 ```java List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C")); for (String s : list) { if ("B".equals(s)) { list.remove(s); // 抛出ConcurrentModificationException } } ``` **原因**:增强for循环底层使用`Iterator`,直接调用`List.remove()`会破坏迭代器的状态一致性。 #### 2. 正确做法:使用Iterator删除 ```java Iterator<String> it = list.iterator(); while (it.hasNext()) { String s = it.next(); if ("B".equals(s)) { it.remove(); // 安全删除 } } ``` --- ### 二、**索引偏移导致的漏删** #### 错误场景:正序删除时索引未调整 ```java List<Integer> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(1, 2, 3, 2, 4)); for (int i=0; i<list.size(); i++) { if (list.get(i) == 2) { list.remove(i); // 删除后后续元素前移,但i继续递增,导致漏删相邻重复元素 } } // 结果:[1, 3, 4] 而非预期的[1,3,4] ``` #### 正确做法:倒序删除或调整索引 ```java // 倒序删除法 for (int i=list.size()-1; i>=0; i--) { if (list.get(i) == 2) { list.remove(i); } } // 或正序调整索引 for (int i=0; i<list.size();) { if (list.get(i) == 2) { list.remove(i); } else { i++; // 只有不删除时才递增索引 } } ``` --- ### 三、**子列表修改陷阱** #### 错误场景:通过subList修改后未同步 ```java List<String> mainList = new ArrayList<>(Arrays.asList("A","B","C")); List<String> subList = mainList.subList(0, 2); subList.add("D"); // 修改subList会影响mainList System.out.println(mainList); // 输出:[A, D, B, C] // 但如果在subList生成后修改了mainList结构: mainList.add("E"); subList.get(0); // 抛出ConcurrentModificationException ``` #### 解决方案: - 子列表操作完成后,避免再操作原列表 - 需要独立副本时使用: ```java List<String> copy = new ArrayList<>(mainList.subList(0, 2)); ``` --- ### 四、**不可变列表的修改尝试** #### 错误场景:修改Arrays.asList生成的列表 ```java List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C"); list.add("D"); // 抛出UnsupportedOperationException list.remove(0); // 同样抛出异常 ``` #### 解决方案: ```java // 创建可修改的副本 List<String> modifiableList = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C")); ``` --- ### 五、**多线程环境下的非同步修改** #### 错误场景:并发修改未加锁 ```java List<Integer> list = new ArrayList<>(); // 线程1 new Thread(() -> { for (int i=0; i<1000; i++) list.add(i); }).start(); // 线程2 new Thread(() -> { for (int num : list) { // 可能抛出ConcurrentModificationException Sys
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