java中如何确保一个集合不能被修改？ - 源码解读详细--JavaPub版本-阿里云开发者社区

java中如何确保一个集合不能被修改？ - 源码解读详细--JavaPub版本

2024-06-13 7

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简介： java中如何确保一个集合不能被修改？ - 源码解读详细--JavaPub版本

看了一些java 相关的题目，其中有个说如何确保一个集合不能被修改？

答案中提到了两种实现方式，Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法创建的集合，和使用Arrays.asList创建的集合。那么为什么这两种方式创建的集合为什么就不能修改呢？下边通过源码来看一下到底是为什么。

1. Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法

1.1 示例

        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        Collection<Integer> readOnlyList = Collections.unmodifiableCollection(list);
        readOnlyList.add(4); // 会报错

报错如下:

1.2 源码解析

下边看看源码中是如何实现的

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。
跟进Collections.UnmodifiableCollection这个内部类

new Collections.UnmodifiableCollection(var0) ，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。

throw new UnsupportedOperationException();

到这里就是真相大白了。

注意Collection和Collections的区别，Collection是单列集合的顶层接口，Collections是操作集合的一个工具类。一个是接口，一个是类。

1.3 综述

通过Collections工具类的静态方法unmodifiableCollection（list）,该静态方法内部返回了Collections的静态内部类UnmodifiableCollection对象，该内部类又实现了Collection集合接口，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。

出这个题目的人，必然是知道这个答案的，然而通过源码的分析反过来看，这个题目提问方式似乎有些不妥。本人愚见，更加确切的题目应该为：“如何创建一个不能被修改的集合？” 因为它不是将原本的比如list集合对象增加了限制不能修改，而是将原本的集合的值copy了一份，定义为了一个新的集合，而且是一个新类型的集合。只不过在创建的时候需要一个传统集合对象作为参数。

2. 使用Arrays.asList创建的集合

下边从源码上解读一下为什么通过Arrays.asList创建的集合通过不能修改。

2.1 示例

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

执行这段代码同样报错如下：

2.2 源码解读

Arrays.asList 同样第一步进入 arrays的静态方法asList
是不是跟unmodifiableCollection有点类似啊，这里同样是返回了一个Arrays的静态内部类ArrayList。
接着点进去

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

这里就要说明一点了这里的内部类ArrayList和我们通常使用的ArrayList不是同一个集合类，这一点一定要搞清楚。但两者同属于AbstractList抽象类的子类。

完整的查看该内部类ArrayList

为了节省篇幅，这里方法里的实现用…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) {....}
    }