java怎么确保集合不可改变

绝地灬酷狼 2022-11-15 12:23 155阅读 0赞

### java怎么确保集合不可改变 ###

有两种方式：

*  Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法创建的集合
 *  使用Arrays.asList创建的集合

那么为什么这两种方式创建的集合就不能修改呢？ 下边通过源码来看一下到底是为什么。

## Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法 ##

List<Integer> list = new ArrayList<>();
    list.add(1);
    Collection<Integer> readOnlyList = Collections.unmodifiableCollection(list);
    readOnlyList.add(2); // 会报错，UnsupportedOperationException()

**源码解析**

进入unmodifiableCollection 方法，可以看到该方法是Collections的一个静态方法，内部返回一个Collections的内部类UnmodifiableCollection。

public static <T> Collection<T> unmodifiableCollection(Collection<? extends T> c) { 
            return new UnmodifiableCollection<>(c);
    }

进入Collections.UnmodifiableCollection这个内部类，该内部类实现了Collection接口，是调用了该内部类的构造方法，首先做了个非null判断，然后将参数赋值给了该内部类的成员变量c(Collection类型)，既然实现了Collection 接口，就要实现其抽象方法，size()、 isEmpty() 、contains(Object var1)、toArray()、iterator()、 add(E var1)、remove(Object var1) 等等。主要来看看涉及到修改的add以及remove等的一些方法。通过该内部类创建的集合调用add,或者remove方法时候报错，看到期内部实现如下：

// 局部源码
      public int size() { 
                return this.c.size();
            }
            public boolean isEmpty() { 
                return this.c.isEmpty();
            }
            public boolean contains(Object var1) { 
                return this.c.contains(var1);
            }
            public Object[] toArray() { 
                return this.c.toArray();
            }
            public boolean add(E var1) { 
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public boolean remove(Object var1) { 
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public boolean addAll(Collection<? extends E> var1) { 
                throw new UnsupportedOperationException();
            }
            public boolean removeAll(Collection<?> var1) { 
                throw new UnsupportedOperationException();
            }

可以看到如**add()、remove() 等涉及修改集合的内部直接抛出了异常** ，其他方法均是正常实现。也就是说内部类UnmodifiableCollection也是集合的一种。同样实现了Collection集合的方法，只不过在比如add、remove等修改的方法中直接抛出UnsupportedOperationException()异常，因此实现了集合不能修改的功能。

## 使用Arrays.asList创建的集合 ##

List<Integer> integers = Arrays.asList(11, 22, 33, 44);
    integers.add(55);		// 会报错，UnsupportedOperationException()

**源码解析**  
Arrays.asList 同样第一步进入 arrays的静态方法asList，同样是返回了一个Arrays的静态内部类ArrayList。进入可以看到：通过其构造方法，构造了一个对象，其成员变量的值就是传进来的数组。Arrays的静态内部类ArrayList集成了AbstractList抽象类，所以该内部类其实是一个集合类。这的内部类ArrayList和我们通常使用的ArrayList不是同一个集合类，但两者同属于AbstractList抽象类的子类。

下面是部分源码，方法里的实现用…代替，只展示了方法声明

private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements RandomAccess, Serializable { 
            private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
            private final E[] a;
            ArrayList(E[] var1) { ....}
            public int size() { ....}
            public Object[] toArray() { ....}
            public <T> T[] toArray(T[] var1) { ....}
            public E get(int var1) { ....}
            public E set(int var1, E var2) { ....}
            public int indexOf(Object var1) { ....}
            public boolean contains(Object var1) { ....}
            public Spliterator<E> spliterator() { ....}
            public void forEach(Consumer<? super E> var1) { ....}
            public void replaceAll(UnaryOperator<E> var1) { ....}
            public void sort(Comparator<? super E> var1) { ....}
        }

可以看到，该内部类ArrayList中并**没有重写父类AbstractList中的add和remove等方法**。  
这里我们可以根据java中的多态，父类引用指向子类实现。该引用只可以调用子类中继承或重写的父类方法，不可以调用子类中独有的方法，当然父类中独有的方法是可以调用的。那么现在这种情况就是调用了父类独有的方法了，因此初步判定：上述的异常应该是父类AbstractList抛出的。  
查看**父类源码，可以看到有UnsupportedOperationException()，而且父类的add方法里边就是一个空实现**，及子类想要使用add、remove等方法，必须要自己重写其方法，否则直接抛出该异常。

public void add(int index, E element) { 
    	throw new UnsupportedOperationException();
    }

这里顺便看一下“传统”ArrayList中对其父类的add等方法的重写  
可以看到ArrayList类重写了父类的方法，在java多态的调用中直接调用的就是子类的方法。

public void add(int index, E element) { 
        rangeCheckForAdd(index);
    
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments modCount!!
        System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
                         size - index);
        elementData[index] = element;
        size++;
    }