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Java 陣列轉 List 的 3 種方式,哪種效能最牛?

前言:

本文介紹Java中陣列轉為List三種情況的優劣對比,以及應用場景的對比,以及程式設計師常犯的型別轉換錯誤原因解析。

一.最常見方式(未必最佳)

通過 Arrays.asList(strArray) 方式,將陣列轉換List後,不能對List增刪,只能查改,否則拋異常。

關鍵程式碼:List list = Arrays.asList(strArray);

private void testArrayCastToListError() {
  String[] strArray = new String[2];
  List list = Arrays.asList(strArray);
  //對轉換後的list插入一條資料
  list.add("1");
  System.out.println(list);
 }

執行結果:

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)

程式在list.add(“1”)處,丟擲異常:UnsupportedOperationException。

原因解析:

Arrays.asList(strArray)返回值是java.util.Arrays類中一個私有靜態內部類java.util.Arrays.ArrayList,它並非java.util.ArrayList類。java.util.Arrays.ArrayList類具有 set(),get(),contains()等方法,但是不具有新增add()或刪除remove()方法,所以呼叫add()方法會報錯。

使用場景:Arrays.asList(strArray)方式僅能用在將陣列轉換為List後,不需要增刪其中的值,僅作為資料來源讀取使用。

二.陣列轉為List後,支援增刪改查的方式

通過ArrayList的構造器,將Arrays.asList(strArray)的返回值由java.util.Arrays.ArrayList轉為java.util.ArrayList

關鍵程式碼: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);
 }

執行結果:成功追加一個元素“1”。

[null, null, 1]

使用場景:需要在將陣列轉換為List後,對List進行增刪改查操作,在List的資料量不大的情況下,可以使用。

三.通過集合工具類Collections.addAll()方法(最高效)

通過Collections.addAll(arrayList, strArray)方式轉換,根據陣列的長度建立一個長度相同的List,然後通過Collections.addAll()方法,將陣列中的元素轉為二進位制,然後新增到List中,這是最高效的方法。

關鍵程式碼:

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

測試:

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);
 }

執行結果:同樣成功追加一個元素“1”。

[null, null, 1]

使用場景:需要在將陣列轉換為List後,對List進行增刪改查操作,在List的資料量巨大的情況下,優先使用,可以提高操作速度。

注:附上Collections.addAll()方法原始碼:

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)按位或運算,然後賦值給result
    return result;
}

問題解答

問題:陣列型別如果是整型陣列,轉為List時,會報錯?

答案: 在JDK1.8環境中測試,這三種轉換方式是沒有問題的。放心使用。對於Integer[]整型陣列轉List的方法和測試結果如下:

  1. 方式一:不支援增刪
Integer[] intArray1 = new Integer[2];
List<Integer> list1 = Arrays.asList(intArray1);
System.out.println(list1);

執行結果:

[null, null]
  1. 方式二:支援增刪
Integer[] intArray2 = new Integer[2];
List<Integer> list2 = new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(intArray2)) ;
list2.add(2);
System.out.println(list2);

執行結果:

[null, null, 2]
  1. 方式三:支援增刪,且資料量大最高效
Integer[] intArray3 = new Integer[2];
List<Integer> list3 = new ArrayList<Integer>(intArray3.length);
Collections.addAll(list3, intArray3);
list3.add(3);
System.out.println(list3);

執行結果:

[null, null, 3]

綜上,整型Integer[]陣列轉List<Integer>的正確方式應該是這樣的。

易錯點:可能出現的錯誤可能是這樣轉換的:

int[] intArray1 = new int[2];
List<Integer> list1 = Arrays.asList(intArray1);//此處報錯!!!

報錯原因:等號兩邊型別不一致,當然編譯不通過。分析見下文。

那麼在宣告陣列時,用int[] 還是Integer[],哪種宣告方式才能正確的轉為List呢?
答案: 只能用Integer[]List<Integer>,即只能用基本資料型別的包裝型別,才能直接轉為List

原因分析如下:

我們來看List在Java原始碼中的定義(別害怕看不懂原始碼,看我分析,很易懂的):

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

再來看Arrays.asList()的在Java原始碼定義:

public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a);
}
  • 從上述原始碼中可以看出,List宣告時,需要傳遞一個泛型<E>作為形參,asList()引數型別也是泛型中的通配型別<T>。Java中所有的泛型必須是引用型別。
  • 什麼是引用型別?Integer是引用型別,那int是什麼型別?int是基本資料型別,不是引用型別。這就是為什麼java中沒有List<int>,而只有List<Integer>
  • 舉一反三:其他8種基本資料型別byte、short、int、long、float、double、char也都不是引用型別,所以8種基本資料型別都不能作為List的形參。但String、陣列、class、interface是引用型別,都可以作為List的形參,所以存在List<Runnable>介面型別的集合、List<int[]>陣列型別的集合、List<String>類的集合。但不存在list<byte>list<short> 等基本型別的集合。

有了上述基礎知識後,再來看為什麼下面兩行程式碼第二行能編譯通過,第三行卻編譯報錯?

int[] intArray1 = new int[1]; 
Arrays.asList(intArray1);//編譯不報錯
List<Integer> list1 = Arrays.asList( intArray1);//編譯報錯

答案:

  • 第二行程式碼,Arrays.asList()方法的入參是個引用型別的int[],那麼返回值型別一定是List<int[]> ,其完整程式碼是:List<int[]> intsArray = Arrays.asList(intArray1);,所以編譯通過,沒問題。
  • 第三行報錯,因為等號兩邊的型別不一致,左邊:List<Integer>,右邊List<int[]>,所以編譯時就報錯。

總結

現在你應該明白,為什麼int[]不能直接轉換為List<Integer>,而Integer[]就可以轉換為List<Integer>了吧。因為List中的泛型必須是引用型別,int是基本資料型別,不是引用型別,但int的包裝型別Integerclass型別,屬於引用型別,所以Integer可以作為List形參,List<Integer>在java中是可以存在的,但不存在List<int>型別。

在編碼時,我們不光要知其然,還要知其所以然,通過分析JDK原始碼,才能得出一手資訊,不僅瞭解到瞭如何用,還能得出為何這樣用。

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