[改善Java代码]子列表只是原列表的一个视图

List接口提供了subList方法,其作用是返回一个列表的子列表.这与String类的subString有点类似.但是他们的功能是否相同?看代码:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个包含两个字符串的列表
        List<String> c = new ArrayList<String>();
        c.add("A");
        c.add("B");    
        //构造一个包含c的字符串列表
        List<String> c1 = new ArrayList<String>(c);
        //通过subList生成与c相同的列表
        List<String> c2 = c.subList(0, c.size());
        //c2增加一个元素
        c2.add("C");        
        System.out.println("c == c1? " + c.equals(c1));
        System.out.println("c == c2? " + c.equals(c2));
        
    }
}

程序输出:

c == c1? false
c == c2? true

c1是通过ArrayList的构造函数创建的,c2是通过列表的subList方法创建的,然后c2又增加了一个元素C,现在的问题是输出的结果是什么呢?

列表c与c1,c2之间是什么关系呢?

别忙着回答这个问题,回想一下String类的subString方法,看看它是如何工作的.

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        String str = "AB";
        String str1 = new String(str);
        String str2 = str.substring(0) + "C";
        System.out.println("str == str1 " + str.equals(str1));
        System.out.println("str == str2 " + str.equals(str2));
    }
}

输出结果:

str == str1 true
str == str2 false

很明显str与str1是相等的(虽然不是同一个对象,但用equals方法判断是相等的),但它们与str2不相等,这也毋庸置疑,因为str2在对象池中重新生成了一个新的对象,其值是ABC,那当然与str和str1不相等了.

为什么subList的结果正好好subString的相反?

c2是通过subList方法从c列表中生成了 一个子列表,然后c2又增加了一个元素,可为什么增加了 一个元素还会相等呢?看subList的源码:

    public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
        return (this instanceof RandomAccess ?
                new RandomAccessSubList<>(this, fromIndex, toIndex) :
                new SubList<>(this, fromIndex, toIndex));
    }

subList方法由AbstractList实现的,它会根据是不是可以随机存取来提供不同的SubList实现方式,不过,随机存储的使用频率比较高,而且RandomAccessSubList也是SubList子类,所以所有的操作都是由SubList类实现的(除了自身的SubList方法外),

看SubList的源码:

 

通过阅读这段代码,就非常清楚的subList方法的实现原理了:它返回的SubList类也是AbstractList的子类,其所有的方法如get,set,add,remove等都是在原始列表上的操作,它自身并没有生成一个数组或是链表,也就是子列表只是原始列表的一个视图(View),所有的修改动作都反映在了原列表上....

我们例子中的c2增加了一个元素C,不过增加的元素C到了c列表上,两个变量的元素仍然保持完全一致,相等也就很自然了.

为什么c和c1不相等.因为通过ArrayList构造函数创建的List对象c1实际上是新列表,它是通过数组的copyOf动作生成的,所生成的列表c1与原列表c之间没有任何关系(虽然是浅拷贝,但元素类型是String,也就是说元素是深拷贝的),

然后c又增加了元素,因为c1与c之间已经没有任何的关系了,自然不相等.

subList产生的列表只是一个视图,所有的修改动作直接作用于原列表.