Java数组转List的三种方式及对比

Java编程指南

发布于 2020-11-09 14:28:17

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发布于 2020-11-09 14:28:17

文章被收录于专栏：Java编程指南

前言：

本文介绍Java中数组转为List三种情况的优劣对比，以及应用场景的对比，以及程序员常犯的类型转换错误原因解析。

一.最常见方式（未必最佳）

通过 Arrays.asList(strArray) 方式,将数组转换List后，不能对List增删，只能查改，否则抛异常。

关键代码：List list = Arrays.asList(strArray);

private void testArrayCastToListError() {
  String[] strArray = new String[2];
  List list = Arrays.asList(strArray);
  //对转换后的list插入一条数据
  list.add("1");
  System.out.println(list);
 }

执行结果：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
 at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
 at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)
 at com.darwin.junit.Calculator.testArrayCastToList(Calculator.java:19)
 at com.darwin.junit.Calculator.main(Calculator.java:44)

程序在list.add(“1”)处，抛出异常：UnsupportedOperationException。

原因解析：

Arrays.asList(strArray)返回值是java.util.Arrays类中一个私有静态内部类java.util.Arrays.ArrayList，它并非java.util.ArrayList类。java.util.Arrays.ArrayList类具有 set()，get()，contains()等方法，但是不具有添加add()或删除remove()方法,所以调用add()方法会报错。

使用场景：Arrays.asList(strArray)方式仅能用在将数组转换为List后，不需要增删其中的值，仅作为数据源读取使用。

二.数组转为List后，支持增删改查的方式

通过ArrayList的构造器，将Arrays.asList(strArray)的返回值由java.util.Arrays.ArrayList转为java.util.ArrayList。

关键代码：ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList(strArray)) ;

private void testArrayCastToListRight() {
  String[] strArray = new String[2];
  ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(Arrays.asList(strArray)) ;
  list.add("1");
  System.out.println(list);
 }

执行结果：成功追加一个元素“1”。

[null, null, 1]

使用场景：需要在将数组转换为List后，对List进行增删改查操作，在List的数据量不大的情况下，可以使用。

三.通过集合工具类Collections.addAll()方法(最高效)

通过Collections.addAll(arrayList, strArray)方式转换，根据数组的长度创建一个长度相同的List，然后通过Collections.addAll()方法，将数组中的元素转为二进制，然后添加到List中，这是最高效的方法。搜索Java知音公众号，回复“后端面试”，送你一份Java面试题宝典.pdf

关键代码：

ArrayList< String> arrayList = new ArrayList<String>(strArray.length);
Collections.addAll(arrayList, strArray);

测试：

private void testArrayCastToListEfficient(){
  String[] strArray = new String[2];
  ArrayList< String> arrayList = new ArrayList<String>(strArray.length);
  Collections.addAll(arrayList, strArray);
  arrayList.add("1");
  System.out.println(arrayList);
 }

执行结果：同样成功追加一个元素“1”。

[null, null, 1]

使用场景：需要在将数组转换为List后，对List进行增删改查操作，在List的数据量巨大的情况下，优先使用，可以提高操作速度。

注：附上Collections.addAll()方法源码：

public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements) {
        boolean result = false;
        for (T element : elements)
            result |= c.add(element);//result和c.add(element)按位或运算,然后赋值给result
        return result;
    }

问题解答

问题：数组类型如果是整型数组，转为List时，会报错？

答案：在JDK1.8环境中测试，这三种转换方式是没有问题的。放心使用。对于Integer[]整型数组转List的方法和测试结果如下：

方式一：不支持增删

Integer[] intArray1 = new Integer[2];
List<Integer> list1 = Arrays.asList(intArray1);
System.out.println(list1);

运行结果：

[null, null]

方式二：支持增删

Integer[] intArray2 = new Integer[2];
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(intArray2)) ;
list2.add(2);
System.out.println(list2);

运行结果：

[null, null, 2]

方式三：支持增删，且数据量大最高效

Integer[] intArray3 = new Integer[2];
List<Integer> list3 = new ArrayList<Integer>(intArray3.length);
Collections.addAll(list3, intArray3);
list3.add(3);
System.out.println(list3);

运行结果：

[null, null, 3]

综上，整型Integer[]数组转List<Integer>的正确方式应该是这样的。

易错点：可能出现的错误可能是这样转换的：

int[] intArray1 = new int[2];
List<Integer> list1 = Arrays.asList(intArray1);//此处报错！！！

报错原因：等号两边类型不一致，当然编译不通过。分析见下文。

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那么在声明数组时，用int[] 还是Integer[]，哪种声明方式才能正确的转为List呢？答案：只能用Integer[]转List<Integer>，即只能用基本数据类型的包装类型，才能直接转为List。

原因分析如下：

我们来看List在Java源码中的定义（别害怕看不懂源码，看我分析，很易懂的）：

public interface List<E> extends Collection<E> {省略…}

再来看Arrays.asList()的在Java源码定义：

 public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

从上述源码中可以看出，List声明时，需要传递一个泛型<E>作为形参，asList()参数类型也是泛型中的通配类型<T>。Java中所有的泛型必须是引用类型。
什么是引用类型？Integer是引用类型，那int是什么类型？int是基本数据类型，不是引用类型。这就是为什么java中没有List<int>，而只有List<Integer>。
举一反三：其他8种基本数据类型byte、short、int、long、float、double、char也都不是引用类型，所以8种基本数据类型都不能作为List的形参。但String、数组、class、interface是引用类型，都可以作为List的形参，所以存在List<Runnable>接口类型的集合、List<int[]>数组类型的集合、List<String>类的集合。但不存在list<byte>、list<short> 等基本类型的集合。

有了上述基础知识后，再来看为什么下面两行代码第二行能编译通过，第三行却编译报错？

int[] intArray1 = new int[1]; 
Arrays.asList(intArray1);//编译不报错
List<Integer> list1 = Arrays.asList( intArray1);//编译报错

答案：

第二行代码，Arrays.asList()方法的入参是个引用类型的int[],那么返回值类型一定是List<int[]> ,其完整代码是：List<int[]> intsArray = Arrays.asList(intArray1);，所以编译通过，没问题。
第三行报错，因为等号两边的类型不一致，左边：List<Integer>,右边List<int[]>，所以编译时就报错。

总结

现在你应该明白，为什么int[]不能直接转换为List<Integer>，而Integer[]就可以转换为List<Integer>了吧。因为List中的泛型必须是引用类型，int是基本数据类型，不是引用类型，但int的包装类型Integer是class类型，属于引用类型，所以Integer可以作为List形参，List<Integer>在java中是可以存在的，但不存在List<int>类型。