Java List的可选操作

　　Thinking in Java 第四版 17.4章节中提到了可选操作。其中典型的例子之一就是Arrays.asList()，直接进来看一下是怎么回事。

//java.util.Arrays
   /**
     * Returns a fixed-size list backed by the specified array.  (Changes to
     * the returned list "write through" to the array.)  This method acts
     * as bridge between array-based and collection-based APIs, in
     * combination with {@link Collection#toArray}.  The returned list is
     * serializable and implements {@link RandomAccess}.
     *
     * <p>This method also provides a convenient way to create a fixed-size
     * list initialized to contain several elements:
     * <pre>
     *     List&lt;String&gt; stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
     * </pre>
     *
     * @param <T> the class of the objects in the array
     * @param a the array by which the list will be backed
     * @return a list view of the specified array
     */
    @SafeVarargs
    @SuppressWarnings("varargs")
    public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

 

　　可以看到，方法直接返回一个ArrayList，但此ArrayList非彼ArrayList，这个ArrayList是Arrays里的私有静态内部类：

    /**
     * @serial include
     */
    private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements RandomAccess, java.io.Serializable
    {
        private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
        private final E[] a;

        ArrayList(E[] array) {
            a = Objects.requireNonNull(array);
        }

        @Override
        public int size() {
            return a.length;
        }

        @Override
        public Object[] toArray() {
            return a.clone();
        }

        @Override
        @SuppressWarnings("unchecked")
        public <T> T[] toArray(T[] a) {
            int size = size();
            if (a.length < size)
                return Arrays.copyOf(this.a, size,
                                     (Class<? extends T[]>) a.getClass());
            System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
            if (a.length > size)
                a[size] = null;
            return a;
        }

        @Override
        public E get(int index) {
            return a[index];
        }

        @Override
        public E set(int index, E element) {
            E oldValue = a[index];
            a[index] = element;
            return oldValue;
        }

        @Override
        public int indexOf(Object o) {
            E[] a = this.a;
            if (o == null) {
                for (int i = 0; i < a.length; i++)
                    if (a[i] == null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = 0; i < a.length; i++)
                    if (o.equals(a[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }

        @Override
        public boolean contains(Object o) {
            return indexOf(o) != -1;
        }

        @Override
        public Spliterator<E> spliterator() {
            return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);
        }

        @Override
        public void forEach(Consumer<? super E> action) {
            Objects.requireNonNull(action);
            for (E e : a) {
                action.accept(e);
            }
        }

        @Override
        public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
            Objects.requireNonNull(operator);
            E[] a = this.a;
            for (int i = 0; i < a.length; i++) {
                a[i] = operator.apply(a[i]);
            }
        }

        @Override
        public void sort(Comparator<? super E> c) {
            Arrays.sort(a, c);
        }
    }

 

　　这里的确没有add等方法，首先接口里声明的方法是一定要实现的，既然不在这里那就去它的父类，AbstractList，里面寻找答案。

    // java.util.AbstractList
    public boolean add(E e) {
        add(size(), e);
        return true;
    }


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

 

　　很明显，到这里就清楚了，在这个抽象类里提供了add方法的实现——抛出UnsupportedOperationException异常。而在Arrays里返回的内部类ArrayList由于没有提供add方法的自己实现，于是你在返回的ArrayList上调用add方法实际上就是AbstractList里提供的版本。其实更直接地，可以从报错信息里看到：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)

 

　　就是调用了AbstractList类的add方法，而它则“只有在运行时才会探测到”。另外，在AbstractList中set()和remove()方法都是通过这种方式实现的，“而读取方法都不是可选的”。

　　这就是所谓可选操作，其原因书里有解释：

　　　　“这样做可以防止在设计中出现接口爆炸的情况”。通过抽象类来推迟某些方法的实现，直到，需要实现的时候。