回答
因为 ArrayList
的 subList()
返回的是原始列表的一个子列表视图,这个特性带来了一些便利,但带来的坑就更加多了:
- 互相影响:任何对原始列表或者子列表进行的非结构性改变都会互相影响。
- 反向影响:任何对子列表的结构修改都会影响到原始列表。
- 结构性修改的限制:如果原始列表进行了结构性的修改(添加、删除元素),那么子列表将变得不可用,使用子元素会抛出
ConcurrentModificationException
异常。 - 内存泄漏:子列表持有对原始列表的引用,这意味着即使原始列表的其他部分不再需要,只要子列表还在使用,原始列表就不能被垃圾回收。在某些情况下,这可能导致意外的内存泄漏,尤其是在原始列表很大,而子列表只是很小一部分时。
详解
互相影响
任何对原始列表或者子列表进行的非结构性改变都会互相影响。
@Test
public void subListTest() {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("skjava");
list.add("sike");
list.add("sike-java");
list.add("sike-netty");
list.add("sike-redis");
list.add("sike-spring");
list.add("sike-nio");
List<String> subList = list.subList(1,4);
// 修改子列表
subList.set(2,"sike-netty-01");
System.out.println("原始列表:" + list);
System.out.println("子列表:" + subList);
System.out.println("=======================");
// 修改原始列表
list.set(1,"sike-01");
System.out.println("原始列表:" + list);
System.out.println("子列表:" + subList);
}
结果:
从结果中可以看出,修改子列表影响原始列表,修改原始列表影响子列表。
反向影响
任何对子列表的结构修改都会影响到原始列表。
@Test
public void subListTest() {
//...
// 子列表增加一个数据
subList.add("sike-spring ioc");
System.out.println("原始列表:" + list);
System.out.println("子列表:" + subList);
}
结果
子列表增加一个元素 sike-spring ioc
,原始列表也会在“相同”的位置增加一个 sike-spring ioc
。
结构性修改的限制
如果原始列表进行了结构性的修改(添加、删除元素),那么子列表将变得不可用,使用子元素会抛出
ConcurrentModificationException
异常。
@Test
public void subListTest() {
//...
// 子列表增加一个数据
list.add(3,"sike-interview");
System.out.println("原始列表:" + list);
System.out.println("子列表:" + subList);
}
结果:
原始列表增加一个元素,它可以正常使用,但是在使用子列表的时候抛出了 ConcurrentModificationException
异常。
源码分析
为什么会出现这种情况呢?我们直接看源码:
public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
// 索引校验
subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
// 构造一个 SubList 对象
return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
}
这里是直接构造一个 SubList:
private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {
private final AbstractList<E> parent;
private final int parentOffset;
private final int offset;
int size;
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;
}
//....
}
SubList 是 ArrayList 的一个内部类,它是原始 ArrayList
的一个视图,从 fromIndex
(包含)到 toIndex
(不包含)。而且从构造函数上面看 SubList 并没有新建一个数组或者 List 对象,而是直接引用了原始的 List,只是指定了一下他要使用的元素的范围而已。所以两者同体。
那为什么结构性修改子列表时,使用原始列表时,不会报错,而结构性修改原始列表时,使用子列表时会抛出 ConcurrentModificationException
异常呢?
查看相关源码,你会发现 SubList 的所有方法都会调用 checkForComodification()
进行 modCount 校验。而调用 SubList 的结构性修改方法时它最终都会去调用原始列表的对应方法,同时赋值 modCount,以 add()
为例:
public void add(int index, E e) {
rangeCheckForAdd(index);
checkForComodification();
// 调用原始队列的 add()
parent.add(parentOffset + index, e);
// 复制 modCount
this.modCount = parent.modCount;
this.size++;
}
解决方式
- 在
subList()
返回 SubList,重新使用new ArrayList
,来构建一个独立的ArrayList
:
List list = new ArrayList<>(collect.subList(0, 1));
- 利用 Java8 的 Stream 中的 skip 和 limit 来达到切片的目的
List list = collect.stream().skip(0).limit(1).collect(Collectors.toList());