在java.util.ArrayList源码中:
c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) 产生疑惑:
附上Java Bug 网址: Java Bug Database
,可以根据关键词或bug id 查询详细信息
这个Bug的描述中可以看出:
原因:Arrays内部实现的ArrayList的toArray()方法的行为与规范不一致。
代码测试:
import java.util.*; public class Test{ public static void demo1(){ System.out.println("this is demo1"); List<String> list=new ArrayList<>(); list.add("张三"); list.add("王五"); Object[] arr=list.toArray(); System.out.println(arr.getClass().getCanonicalName()); arr[0]=new Object(); Test.printArr(arr); /* 正常编译、执行: this is demo1 java.lang.Object[] java.lang.Object@15db9742 王五 */ } public static void demo2(){ System.out.println("this is demo2"); List<String> list = Arrays.asList("张三", "王五"); Object[] arr=list.toArray(); System.out.println(arr.getClass().getCanonicalName()); arr[0]=new Object(); Test.printArr(arr); /* 正常编译 执行输出: this is demo2 java.lang.String[] Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: java.lang.Object at Test.demo2(Test.java:31) at Test.main(Test.java:55) */ } public static void demo3() { System.out.println("this is demo3"); Object[] arr = new String[]{"张三", "王五"}; System.out.println(arr.getClass().getCanonicalName()); arr[0] = 7; Test.printArr(arr); /* 正常编译 执行输出: this is demo3 java.lang.String[] Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: java.lang.Integer at Test.demo3(Test.java:48) at Test.main(Test.java:71) */ } public static void printArr(Object[] arr) { for (Object o : arr) { System.out.print(o + " "); } System.out.println(); } public static void main(String[]args){ //Test.demo1(); //Test.demo2(); Test.demo3(); } }
输出截图:
分析过程详解:
第一步:
看ArrayList带Collection对象的构造函数源码(java.util.ArrayList):
public ArrayList(Collection<? extends E> c) { elementData = c.toArray(); size = elementData.length; // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652) if (elementData.getClass() != Object[].class) elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class); }
看java.util.ArrayList,中toArray()源码:
public Object[] toArray() { return Arrays.copyOf(elementData, size); } /** * 返回 ArrayList 元素组成的数组 * @param a 需要存储 list 中元素的数组 * 若 a.length >= list.size,则将 list 中的元素按顺序存入 a 中,然后 a[list.size] = null, a[list.size + 1] 及其后的元素依旧是 a 的元素 * 否则,将返回包含list 所有元素且数组长度等于 list 中元素个数的数组 * 注意:若 a 中本来存储有元素,则 a 会被 list 的元素覆盖,且 a[list.size] = null * @return * @throws ArrayStoreException 当 a.getClass() != list 中存储元素的类型时 * @throws NullPointerException 当 a 为 null 时 */ @SuppressWarnings("unchecked") public <T> T[] toArray(T[] a) { // 若数组a的大小 < ArrayList的元素个数,则新建一个T[]数组, // 数组大小是"ArrayList的元素个数",并将“ArrayList”全部拷贝到新数组中 if (a.length < size) // Make a new array of a's runtime type, but my contents: return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass()); // 若数组a的大小 >= ArrayList的元素个数,则将ArrayList的全部元素都拷贝到数组a中。 System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); if (a.length > size) a[size] = null; return a; }
可以看出,由于ArrayList中elementData类型为Object[],所以调用copyOf()返回值类型为Object[]。
第二步:
看 Arrays.asList()源码:
public static <T> List<T> asList(T... a) { return new ArrayList<>(a); }
仔细阅读官方文档,你会发现对 asList 方法的描述中有这样一句话:
返回一个由指定数组生成的固定大小的 List。
注意:参数类型是 T ,根据官方文档的描述,T 是数组元素的 class。
任何类型的对象都有一个 class 属性,这个属性代表了这个类型本身。原生数据类型,比如 int,short,long等,是没有这个属性的,具有 class 属性的是它们所对应的包装类 Integer,Short,Long。
asList 方法的参数必须是对象或者对象数组,而原生数据类型不是对象。当传入一个原生数据类型数组时,asList 的真正得到的参数就不是数组中的元素,而是数组对象本身。(解决方案:使用包装类数组。)
继续分析:
此时的ArrayList并非我们常用的java.util.ArrayList,而是Arrays的内部类。它继承自AbstractList,自然实现了Collection接口,代码如下:
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; } public int size() { return a.length; } 。。。。。。 }
ublic abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
。。。。。。。 public void add(int index, E element) { throw new UnsupportedOperationException(); } public E remove(int index) { throw new UnsupportedOperationException(); } 。。。。。。
abstractList这个抽象类所定义的add和remove方法,仅仅是抛出了一个异常!
如果是想将一个数组转化成一个列表并做增加删除操作的话,建议代码如下:
public class Test { public static void main(String[] args) { String[] myArray = { "张三", "李四", "赵六" }; List<String> myList = new ArrayList<String>(Arrays.asList(myArray)); myList.add("王五"); } };
demo2(测试代码中的):
public static void demo2(){ System.out.println("this is demo2"); List<String> list = Arrays.asList("张三", "王五"); Object[] arr=list.toArray(); System.out.println(arr.getClass().getCanonicalName()); arr[0]=new Object(); Test.printArr(arr); /* 正常编译 执行输出: this is demo2 java.lang.String[] Exception in thread "main" java.lang.ArrayStoreException: java.lang.Object at Test.demo2(Test.java:31) at Test.main(Test.java:55) */ }
上面的抛出异常分析:
asList方法直接将String[]数组作为参数传递给ArrayList的构造方法,然后将String[]直接赋值给内部的a,所以a的真实类型是String[],根据JLS规范String[]的clone方法返回的也是String[]类型。最终,toArray()方法返回的真实类型是String[],此时,操作arr[0]=new Object();是向数组中添加Object对象,就会报异常的问题了。
Jdk 6260652 Bug 问题是在2005年提出的,现在已经解决了,使用toArray(T[] a)避免Exception的发生,所以可能会导致类型不匹配的错误。
小总结:
Arrays.asList()的使用方法:
该方法是将数组转化为list。有以下几点需要注意:
1.该方法不适用于基本数据类型(byte,short,int,long,float,double,boolean)
解决方案:使用包装类数组,例子如下:
public class Test { public static void main(String[] args) { Integer[] myArray = { 1, 2, 3 }; List myList = Arrays.asList(myArray); System.out.println(myList.size()); } }
2.该方法将数组与列表链接起来,当更新其中之一时,另一个自动更新
3.不支持add和remove方法
将数组转化为一个List对象,一般会想到Arrays.asList()方法,这个方法会返回一个ArrayList类型的对象。但是用这个对象对列表进行添加删除更新操作,就会报UnsupportedOperationException异常。
原因:这个ArrayList类并非java.util.ArrayList类,而是Arrays类的静态内部类!
说明:asList的返回对象是一个Arrays内部类,并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList体现的是适配器模式,只是转换接口,后台的数据仍是数组。
String[] str = new String[]{"张三","王五"}; List list = Arrays.asList(str);
第一种情况:list.add("赵四"); //运行时异常
第二种情况:str[0] = "大二哈"; //list.get(0)也随着修改。
此类包含用来操作数组(比如排序和搜索)的各种方法。此类还包含一个允许将数组作为列表来查看的静态工厂。 除非特别注明,否则如果指定数组引用为 null,则此类中的方法都会抛出 NullPointerException。