关于 subList 你不知道的事情

敖云岚

于 2024-11-17 07:30:00 发布

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文章标签： java

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一、强制类型转换的问题

需要注意：ArrayList的subList结果不可强转成ArrayList，否则会抛出ClassCastException异常，即java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList.

首先我们先介绍 subList的作用：获取 ArrayList 的子列表

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<10;i++){
            list.add(i);
        }
        List<Integer> ret = list.subList(0, 5);
        System.out.println("ArrayList:"+list);
        System.out.println("SubList:"+ret);
    }
}

这段代码主要演示了ArrayList的使用以及通过subList方法获取子列表后，对原列表进行修改所产生的影响。具体来说，它首先创建了一个包含整数 0 到 9 的ArrayList，然后从中获取了一个子列表（包含索引 0 到 4 的元素），接着输出了原列表和子列表的内容。

如果我们此时将subList的结果进行强制类型转换：

public class Test02 {
     public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<10;i++){
            list.add(i);
        }
        ArrayList<Integer> ret =(ArrayList<Integer>) list.subList(0, 5);
        System.out.println("ArrayList:"+list);
        System.out.println("SubList:"+ret);
    }
}

此时即可验证：ArrayList的subList结果不可强转成ArrayList。

具体的原因我们可以查看内部源码：

然后我们查看 AbstractList 的源码：

正确的使用方式：借助多态的特性

总结：subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList，并不是 ArrayList ，而是 ArrayList 的一个视图，对于SubList子列表的所有操作最终会反映到原列表上。

二、subList的应用场景的问题

在subList场景中，我们要高度注意对原集合元素个数的修改，会导致子列表的遍历、增加、删除均会产生ConcurrentModificationException 异常。

上述问题的产生我们通过下面的案例演示：

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list=new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<10;i++){
            list.add(i);
        }
        List<Integer> ret = list.subList(0, 5);
        System.out.println("ArrayList:"+list);
        System.out.println("SubList:"+ret);
        list.remove(0);
        System.out.println("SubList:"+ret);
    }
}

当我们对原ArrayList进行修改操作时，由于subList返回的是ArrayList的一个视图，ArrayList的修改会影响到subList。

针对上述出现的问题，提供两种解决方案。

2.1 解决方案：克隆子列表

public class Test04 {
   public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            list.add(i);
        }
        List<Integer> ret = new ArrayList<>(list.subList(0, 5));
        System.out.println("ArrayList:" + list);
        System.out.println("SubList:" + ret);
        list.remove(0);
        System.out.println("SubList:" + ret);
    }
}

创建子列表的一个副本，这样原列表的修改就不会影响到子列表。可以使用ArrayList的构造函数来创建一个新的列表，将子列表的元素复制到新列表中。通过new ArrayList<>(list.subList(0, 5))创建了一个新的ArrayList，它包含了原子列表的元素副本。这样，当修改原列表list时，新的子列表ret不会受到影响，不会抛出ConcurrentModificationException异常。

2.2 解决方案：使用迭代器进行修改

public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            list.add(i);
        }
        List<Integer> ret = list.subList(0, 5);
        System.out.println("ArrayList:" + list);
        System.out.println("SubList:" + ret);
        ListIterator<Integer> listIterator = ret.listIterator();
        // 条件判断：检查迭代器是否有下一个元素
        if (listIterator.hasNext()) {
            // 如果有下一个元素，移动到下一个元素并删除它。
            listIterator.next();
            listIterator.remove();
        }
        System.out.println("SubList:" + ret);
    }
}