【Java提高二十】集合指定初始容量&asList缺陷&subList缺陷

【Java提高二十】集合指定初始容量

&asList缺陷&subList缺陷

集合指定初始容量

集合是我们在Java编程中使用非常广泛的,它就像大海,海纳百川,像万能容器,盛装万物,而且这个大海,万能容器还可以无限变大(如果条件允许)。当这个海、容器的量变得非常大的时候,它的初始容量就会显得很重要了,因为挖海、扩容是需要消耗大量的人力物力财力的。同样的道理,Collection的初始容量也显得异常重要。所以:对于已知的情景,请为集合指定初始容量。

上面代码两个list都是插入1000000条数据,只不过list1没有没有申请初始化容量,而list2初始化容量1000000。那运行结果如下:

从上面的运行结果我们可以看出list2的速度是list1的两倍左右。在前面LZ就提过,ArrayList的扩容机制是比较消耗资源的。我们先看ArrayList的add方法:

ArrayList每次新增一个元素,就会检测ArrayList的当前容量是否已经到达临界点,如果到达临界点则会扩容1.5倍。然而ArrayList的扩容以及数组的拷贝生成新的数组是相当耗资源的。所以若我们事先已知集合的使用场景,知道集合的大概范围,我们最好是指定初始化容量,这样对资源的利用会更加好,尤其是大数据量的前提下,效率的提升和资源的利用会显得更加具有优势。


asList缺陷

在实际开发过程中我们经常使用asList讲数组转换为List,这个方法使用起来非常方便,但是asList方法存在几个缺陷:

一、避免使用基本数据类型数组转换为列表

使用8个基本类型数组转换为列表时会存在一个比较有味的缺陷。先看如下程序:

程序的运行结果并没有像我们预期的那样是5而是逆天的1,这是什么情况?先看源码:

asList接受的参数是一个泛型的变长参数,我们知道基本数据类型是无法发型化的,也就是说8个基本类型是无法作为asList的参数的, 要想作为泛型参数就必须使用其所对应的包装类型。但是这个这个实例中为什么没有出错呢?因为该实例是将int 类型的数组当做其参数,而在Java中数组是一个对象,它是可以泛型化的。所以该例子是不会产生错误的。既然例子是将整个int 类型的数组当做泛型参数,那么经过asList转换就只有一个int 的列表了。如下:

从这个运行结果我们可以充分证明list里面的元素就是int数组。弄清楚这点了,那么修改方法也就一目了然了:将int 改变为Integer。

>>>>>>Java细节(2.1):在使用asList时不要将基本数据类型当做参数。

二、asList产生的列表不可操作

对于上面的实例我们再做一个小小的修改:

该实例就是讲ints通过asList转换为list 类别,然后再通过add方法加一个元素,这个实例简单的不能再简单了,但是运行结果呢?打出我们所料:

运行结果尽然抛出UnsupportedOperationException异常,该异常表示list不支持add方法。这就让我们郁闷了,list怎么可能不支持add方法呢?难道jdk脑袋堵塞了?我们再看asList的源码:

asList接受参数后,直接new 一个ArrayList,到这里看应该是没有错误的啊?别急,再往下看:

这是ArrayList的源码,从这里我们可以看出,此ArrayList不是java.util.ArrayList,他是Arrays的内部类。该内部类提供了size、toArray、get、set、indexOf、contains方法,而像add、remove等改变list结果的方法从AbstractList父类继承过来,同时这些方法也比较奇葩,它直接抛出UnsupportedOperationException异常:

通过这些代码可以看出asList返回的列表只不过是一个披着list的外衣,它并没有list的基本特性(变长)。该list是一个长度不可变的列表,传入参数的数组有多长,其返回的列表就只能是多长。所以:

>>>>>>Java细节(2.2):不要试图改变asList返回的列表,否则你会自食苦果。


subList缺陷

我们经常使用subString方法来对String对象进行分割处理,同时我们也可以使用subList、subMap、subSet来对List、Map、Set进行分割处理,但是这个分割存在某些瑕疵。

一、subList返回仅仅只是一个视图

首先我们先看如下实例:

这个例子非常简单,无非就是通过构造函数、subList重新生成一个与list1一样的list,然后修改list3,最后比较list1 == list2?、list1 == list3?。按照我们常规的思路应该是这样的:因为list3通过add新增了一个元素,那么它肯定与list1不等,而list2是通过list1构造出来的,所以应该相等,所以结果应该是:

首先我们先不论结果的正确与否,我们先看subList的源码:

subListRangeCheck方式是判断fromIndex、toIndex是否合法,如果合法就直接返回一个subList对象,注意在产生该new该对象的时候传递了一个参数 this ,该参数非常重要,因为他代表着原始list。

该SubLsit是ArrayList的内部类,它与ArrayList一样,都是继承AbstractList和实现RandomAccess接口。同时也提供了get、set、add、remove等list常用的方法。但是它的构造函数有点特殊,在该构造函数中有两个地方需要注意:

1、this.parent = parent;而parent就是在前面传递过来的list,也就是说this.parent就是原始list的引用。

2、this.offset = offset + fromIndex;this.parentOffset = fromIndex;。同时在构造函数中它甚至将modCount(fail-fast机制)传递过来了。

我们再看get方法,在get方法中return ArrayList.this.elementData(offset + index);这段代码可以清晰表明get所返回就是原列表offset + index位置的元素。同样的道理还有add方法里面的:

remove方法里面的

诚然,到了这里我们可以判断subList返回的SubList同样也是AbstractList的子类,同时它的方法如get、set、add、remove等都是在原列表上面做操作,它并没有像subString一样生成一个新的对象。所以subList返回的只是原列表的一个视图,它所有的操作最终都会作用在原列表上。

那么从这里的分析我们可以得出上面的结果应该恰恰与我们上面的答案相反:

Java细节(3.1):subList返回的只是原列表的一个视图,它所有的操作最终都会作用在原列表上

二、subList生成子列表后,不要试图去操作原列表

从上面我们知道subList生成的子列表只是原列表的一个视图而已,如果我们操作子列表它产生的作用都会在原列表上面表现,但是如果我们操作原列表会产生什么情况呢?

该实例如果不产生意外,那么他们两个list的大小都应该都是3,但是偏偏事与愿违,事实上我们得到的结果是这样的:

list1正常输出,但是list3就抛出ConcurrentModificationException异常,我们再看size方法:

size方法首先会通过checkForComodification验证,然后再返回this.size。

该方法表明当原列表的modCount与this.modCount不相等时就会抛出ConcurrentModificationException。同时我们知道modCount 在new的过程中 “继承”了原列表modCount,只有在修改该列表(子列表)时才会修改该值(先表现在原列表后作用于子列表)。而在该实例中我们是操作原列表,原列表的modCount当然不会反应在子列表的modCount上啦,所以才会抛出该异常。

对于子列表视图,它是动态生成的,生成之后就不要操作原列表了,否则必然都导致视图的不稳定而抛出异常。最好的办法就是将原列表设置为只读状态,要操作就操作子列表:

Java细节(3.2):生成子列表后,不要试图去操作原列表,否则会造成子列表的不稳定而产生异常

三、推荐使用subList处理局部列表

在开发过程中我们一定会遇到这样一个问题:获取一堆数据后,需要删除某段数据。例如,有一个列表存在1000条记录,我们需要删除100-200位置处的数据,可能我们会这样处理:

这个应该是我们大部分人的处理方式吧,其实还有更好的方法,利用subList。在前面LZ已经讲过,子列表的操作都会反映在原列表上。所以下面一行代码全部搞定:

原文发布于微信公众号 - Java帮帮(javahelp)

原文发表时间:2018-03-07

本文参与腾讯云自媒体分享计划,欢迎正在阅读的你也加入,一起分享。

发表于

我来说两句

0 条评论
登录 后参与评论

相关文章

来自专栏赵俊的Java专栏

从源码上分析 LinkedList(附图)

1505
来自专栏小灰灰

JDK容器学习之Queue: ArrayDeque

数组双端队列 ArrayDeque 双端队列,表示可以添加元素到(或删除,获取)队列头也可以添加元素到(或删除,获取)队列尾 ? 1. 底层数据结构 类中定义成...

1706
来自专栏老九学堂

2016Java面试题与答案——集合专题(一)

Java集合框架作为Java编程语言的基础,也是Java面试中很重要的一个知识点,不管是学习还是为了入职,这一块都应该被小伙伴们充分重视,老九君列出了一些关于J...

3274
来自专栏老马说编程

(55) 容器类总结 / 计算机程序的思维逻辑

从38节到54节,我们介绍了多种容器类,本节进行简要总结,我们主要从三个角度进行总结: 用法和特点 数据结构和算法 设计思维和模式 用法和特点 我们在52节...

1757
来自专栏xingoo, 一个梦想做发明家的程序员

Java程序员的日常 —— 《编程思想》持有对象

集合框架可以说是Java里面必备的知识点了,日常的使用中也会遇到各种情况需要使用到集合。下面就简单介绍下各种集合的使用场景: ? List List可以看...

1988
来自专栏Kevin-ZhangCG

Java集合总结

972
来自专栏非著名程序员

Java集合总览

这篇文章总结了所有的Java集合(Collection)。主要介绍各个集合的特性和用途,以及在不同的集合类型之间转换的方式。 Arrays Array是Java...

1907
来自专栏Android机动车

Java 基础(四)——集合源码解析 List

前面我们学习了Iterator、Collection,为集合的学习打下了基础,现在我们来学习集合的第一大体系 List。

734
来自专栏java一日一条

Java核心技术点之集合框架

Java集合框架由Java类库的一系列接口、抽象类以及具体实现类组成。我们这里所说的集合就是把一组对象组织到一起,然后再根据不同的需求操纵这些数据。集合类型就是...

231
来自专栏Java进阶之路

java面试热点:集合框架(二)

1630

扫描关注云+社区