為什麼阿里巴巴要求謹慎使用ArrayList中的subList方法
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集合是Java開發日常開發中經常會使用到的。在之前的一些文章中，我們介紹過一些關於使用集合類應該注意的事項，如《為什麼阿里巴巴禁止在 foreach 迴圈裡進行元素的 remove/add 操作》、《為什麼阿里巴巴建議集合初始化時，指定集合容量大小》等。
關於集合類，《阿里巴巴Java開發手冊》中其實還有另外一個規定：

本文就來分析一下為什麼會有如此建議？其背後的原理是什麼？
subList
subList是List介面中定義的一個方法，該方法主要用於返回一個集合中的一段、可以理解為擷取一個集合中的部分元素，他的返回值也是一個List。
如以下程式碼：
public static void main(String[] args) { List<String> names = new ArrayList<String>() {{ add("Hollis"); add("hollischuang"); add("H"); }}; List subList = names.subList(0, 1); System.out.println(subList); }
以上程式碼輸出結果為：
[Hollis]如果我們改動下程式碼，將subList的返回值強轉成ArrayList試一下：
public static void main(String[] args) { List<String> names = new ArrayList<String>() {{ add("Hollis"); add("hollischuang"); add("H"); }}; ArrayList subList = names.subList(0, 1); System.out.println(subList); }
以上程式碼將丟擲異常：
java.lang.ClassCastException: java.util.ArrayList$SubList cannot be cast to java.util.ArrayList不只是強轉成ArrayList會報錯，強轉成LinkedList、Vector等List的實現類同樣也都會報錯。
那麼，為什麼會發生這樣的報錯呢？我們接下來深入分析一下。
底層原理
首先，我們看下subList方法給我們返回的List到底是個什麼東西，這一點在JDK原始碼中註釋是這樣說的：
Returns a view of the portion of this list between the specifiedfromIndex, inclusive, and toIndex, exclusive.
也就是說subList 返回是一個檢視，那麼什麼叫做檢視呢？
我們看下subList的原始碼：
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
}這個方法返回了一個SubList，這個類是ArrayList中的一個內部類。
SubList這個類中單獨定義了set、get、size、add、remove等方法。
當我們呼叫subList方法的時候，會通過呼叫SubList的建構函式建立一個SubList，那麼看下這個建構函式做了哪些事情：
SubList(AbstractList<E> parent,
int offset, int fromIndex, int toIndex) {
this.parent = parent;
this.parentOffset = fromIndex;
this.offset = offset + fromIndex;
this.size = toIndex - fromIndex;
this.modCount = ArrayList.this.modCount;
}可以看到，這個建構函式中把原來的List以及該List中的部分屬性直接賦值給自己的一些屬性了。
也就是說，SubList並沒有重新建立一個List，而是直接引用了原有的List（返回了父類的檢視），只是指定了一下他要使用的元素的範圍而已（從fromIndex（包含），到toIndex（不包含））。
所以，為什麼不能講subList方法得到的集合直接轉換成ArrayList呢？因為SubList只是ArrayList的內部類，他們之間並沒有整合關係，故無法直接進行強制型別轉換。
檢視有什麼問題
前面通過檢視原始碼，我們知道，subList()方法並沒有重新建立一個ArrayList，而是返回了一個ArrayList的內部類——SubList。
這個SubList是ArrayList的一個檢視。
那麼，這個檢視又會帶來什麼問題呢？我們需要簡單寫幾段程式碼看一下。
1、非結構性改變SubList
public static void main(String[] args) {
List<String> sourceList = new ArrayList<String>() {{
add("H");
add("O");
add("L");
add("L");
add("I");
add("S");
}};
List subList = sourceList.subList(2, 5);
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
System.out.println("sourceList.subList(2, 5) 得到List ：");
System.out.println("subList ： " + subList);
subList.set(1, "666");
System.out.println("subList.set(3,666) 得到List ：");
System.out.println("subList ： " + subList);
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
}得到結果：
sourceList ： [H, O, L, L, I, S]
sourceList.subList(2, 5) 得到List ：
subList ： [L, L, I]
subList.set(3,666) 得到List ：
subList ： [L, 666, I]
sourceList ： [H, O, L, 666, I, S]當我們嘗試通過set方法，改變subList中某個元素的值得時候，我們發現，原來的那個List中對應元素的值也發生了改變。
同理，如果我們使用同樣的方法，對sourceList中的某個元素進行修改，那麼subList中對應的值也會發生改變。讀者可以自行嘗試一下。
1、結構性改變SubList
public static void main(String[] args) {
List<String> sourceList = new ArrayList<String>() {{
add("H");
add("O");
add("L");
add("L");
add("I");
add("S");
}};
List subList = sourceList.subList(2, 5);
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
System.out.println("sourceList.subList(2, 5) 得到List ：");
System.out.println("subList ： " + subList);
subList.add("666");
System.out.println("subList.add(666) 得到List ：");
System.out.println("subList ： " + subList);
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
}得到結果：
sourceList ： [H, O, L, L, I, S]
sourceList.subList(2, 5) 得到List ：
subList ： [L, L, I]
subList.add(666) 得到List ：
subList ： [L, L, I, 666]
sourceList ： [H, O, L, L, I, 666, S]我們嘗試對subList的結構進行改變，即向其追加元素，那麼得到的結果是sourceList的結構也同樣發生了改變。
1、結構性改變原List
public static void main(String[] args) {
List<String> sourceList = new ArrayList<String>() {{
add("H");
add("O");
add("L");
add("L");
add("I");
add("S");
}};
List subList = sourceList.subList(2, 5);
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
System.out.println("sourceList.subList(2, 5) 得到List ：");
System.out.println("subList ： " + subList);
sourceList.add("666");
System.out.println("sourceList.add(666) 得到List ：");
System.out.println("sourceList ： " + sourceList);
System.out.println("subList ： " + subList);
}得到結果：
Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
at java.util.ArrayList$SubList.checkForComodification(ArrayList.java:1239)
at java.util.ArrayList$SubList.listIterator(ArrayList.java:1099)
at java.util.AbstractList.listIterator(AbstractList.java:299)
at java.util.ArrayList$SubList.iterator(ArrayList.java:1095)
at java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:454)
at java.lang.String.valueOf(String.java:2994)
at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:131)
at com.hollis.SubListTest.main(SubListTest.java:28)我們嘗試對sourceList的結構進行改變，即向其追加元素，結果發現丟擲了ConcurrentModificationException。關於這個異常，我們在《一不小心就踩坑的fail-fast是個什麼鬼？》中分析過，這裡原理相同，就不再贅述了。
小結
我們簡單總結一下，List的subList方法並沒有建立一個新的List，而是使用了原List的檢視，這個檢視使用內部類SubList表示。
所以，我們不能把subList方法返回的List強制轉換成ArrayList等類，因為他們之間沒有繼承關係。
另外，檢視和原List的修改還需要注意幾點，尤其是他們之間的相互影響：
1、對父(sourceList)子(subList)List做的非結構性修改（non-structural changes），都會影響到彼此。
2、對子List做結構性修改，操作同樣會反映到父List上。
3、對父List做結構性修改，會丟擲異常ConcurrentModificationException。
所以，阿里巴巴Java開發手冊中有另外一條規定：

如何建立新的List
如果需要對subList作出修改，又不想動原list。那麼可以建立subList的一個拷貝：
subList = Lists.newArrayList(subList);
list.stream().skip(strart).limit(end).collect(Collectors.toList());PS：最近，《阿里巴巴Java開發手冊》已經正式更名為《Java開發手冊》，併發布了新版本，增加了21條新規約，修改描述112處。
關注公眾號後臺回覆：手冊，即可獲取最新版Java開發手冊。
參考資料： https://www.jianshu.com/p/5854851240df https://www.cnblogs.com/ljdblog/p/6251387.h