关于使用Arrays.asList和ArrayList.subList所踩的坑

在多数情况下使用asList或subList都是只读的，因此一般不会出现问题，但当有需要对list 数据修改时就会抛出异常。

1.asList

有时在对一个数据进行一些处理时，数组没有 List 一些快捷方法，此时就需要将数据转为 List 使用，因此使用不当而引发程序异常

1.1.正常使用

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numbers = new Integer[] {1, 2, 3, 4, 5};
        List<Integer> list = Arrays.asList(numbers);
        System.out.println("包含 3：" + list.contains(3));
        System.out.println("包含 6：" + list.contains(6));
    }
}

结果输出：

1.2.异常使用

当需要对 list 进行操作时会抛出异常

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numbers = new Integer[] {1, 2, 3, 4, 5};
        List<Integer> list = Arrays.asList(numbers);
        System.out.println("包含 3：" + list.contains(3));
        System.out.println("包含 6：" + list.contains(6));
        // 异常操作
        list.add(7);
    }
}

1.3.原因分析

通过查看Arrays 源码发现，asList 里面返回的 ArrayList 是位于 Arrays 里面的一个私有类

这个类和java.util.ArrayList一样，也继承了AbstractList

在 Arrays.ArrayList里面，它重写了 set、get、indexOf、contains等方法但没有重写 add 方法，这导致无法对 list 进行元素增加

因此，对于 asList 返回的 list 我们可以用来修改、获取等操作，但是无法增加元素和删除元素，因为 asList 引用的内部类 ArrayList 没有重写 add 和 remove 这些方法

1.4 衍生问题

对于这个问题进行深度研究发现，list 和numbers其实是公用的一个对象，对 list 操作其实就是对numbers操作，例如：将 list 第一个元素改为 9，其对应的 numbers第一个元素也将会变为 9

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Integer[] numbers = new Integer[] {1, 2, 3, 4, 5};
        List<Integer> list = Arrays.asList(numbers);
        System.out.println("list包含 3：" + list.contains(3));
        System.out.println("list包含 6：" + list.contains(6));
        System.out.println("list包含 9：" + list.contains(9));
        list.set(0,9);
        System.out.println("list包含 9：" + list.contains(9));

        System.out.println("numbers[0]：" + numbers[0]);
    }
}

结果：

2.subList

事故背景：原先有个业务需要对一批数据订阅，订阅数据是分段发送的，比如一次查询 1000 条，订阅的时候需要每次只发不超过 100 条，这个业务代码跑了很久一直没问题，直到一次功能迭代，新增了一个订阅，需要将这 1000 条数据和另外的几十条比较特殊的数据放在一起生成文件上传的 FTP，开发人员直接将需要加入的数据用 addAll 给加到原集合里面，然后再使用子集合时就发现程序抛出java.util.ConcurrentModificationException异常

1.1 原集合结构变更会引发异常

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> sourceList = new ArrayList<Integer>() {{
            add(1);
            add(2);
            add(3);
            add(4);
            add(5);
        }};
        List<Integer> subList = sourceList.subList(0, 3);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
        sourceList.add(6);
        System.out.println("subList: " + subList);
    }
}

结果：这种情况也只是修改原集合结构后使用了子集合才会抛异常

1.2子集合结构变更会影响原集合（注意元素位置）

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> sourceList = new ArrayList<Integer>() {{
            add(1);
            add(2);
            add(3);
            add(4);
            add(5);
        }};
        List<Integer> subList = sourceList.subList(0, 3);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
        subList.add(6);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
    }
}

结果：在子集合末尾追加的元素，在原集合中的位置取决于子集合的toIndex

1.3 原集合或子集合数据变更会相互影响

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

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> sourceList = new ArrayList<Integer>() {{
            add(1);
            add(2);
            add(3);
            add(4);
            add(5);
        }};
        List<Integer> subList = sourceList.subList(0, 3);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
        sourceList.set(0,2);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
        subList.set(0,3);
        System.out.println("sourceList: " + sourceList);
        System.out.println("subList: " + subList);
    }
}

结果：修改了原集合元素子集合也会修改，修改了子集合原集合也会修改

1.4 总结

1. 修改原集合结构再使用子集合会抛异常
2. 修改子集合结构原集合也会随之修改，追加元素的位置取决于toIndex
3. 修改原集合的元素会影响子集合，修改子集合元素会影响原集合

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