Java 数组转 List 的 3 种方式,哪种性能最牛?

Wesley13
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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。

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:

  1. 方式一:不支持增删

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

运行结果:

[null, null]
  1. 方式二:支持增删

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

运行结果:

[null, null, 2]
  1. 方式三:支持增删,且数据量大最高效

    Integer[] intArray3 = new Integer[2]; List list3 = new ArrayList(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。

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[]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Integerclass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。

在编码时,我们不光要知其然,还要知其所以然,通过分析JDK源码,才能得出一手信息,不仅了解到了如何用,还能得出为何这样用。

希望我的解答对你有帮助,有疑惑的地方,可以在文章下方评论,我会给大家解惑的,喜欢本文请点赞和收藏。

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