java ArrayList中的subList方法

• 本文是本人的学习笔记，把本身的理解总结记录下来。因本人水平有限，若是您在阅读中发现错误，还望谅解，而且但愿可以告知本人改正，不胜感激!

• ArrayList中的subList()方法

  ArrayList中的subList(int fromIndex, int toIndex)方法，是返回当前ArrayList中从索引为fromIndex的位置索引位置为toIndex-1的位置的列表 视图。这里须要注意几点：

  1. subList方法传入的参数是左闭右开的，也就是[formIndex,toIndex)的形式。因此若是传来两个相同的index进去会返回一个空的列表。

     public class SubListTest {
         public static void main(String[] args) {
             List<String> list = new ArrayList<String>();
             list.add("1");
             list.add("2");
             list.add("3");
             list.add("4");
             List<String> subList = list.subList(1, 1);
             System.out.println("subList: " + subList); // subList: []
         }
     }

  2. subList方法返回的只是一个视图，是一个对源列表的映射。这意味着若是对subList返回的列表进行编辑操做，源列表也会收到影响。

  3. 对subList方法返回的列表进行添加、删除元素会抛出异常。

  public class SubListTest { 
  		public static void main(String[] args) { 
  		List<String>; list = new ArrayList<String>(); 
  		list.add("1"); 
  		list.add("2")
  		list.add("3");
  		list.add("4");
  		List<String> subList = list.subList(0, 2); 
  		System.out.println(subList);
  		list.remove(1);
  		System.out.println("subList:" + subList); 
  		System.out.println("list:" + list); } }

  抛出异常：

  Exception in thread "main"  java.util.ConcurrentModificationException
  	at java.util.ArrayList$SubList.checkForComodification(ArrayList.java:1239)
  	at java.util.ArrayList$SubList.listIterator(ArrayList.java:1099)
  	at java.util.AbstractList.listIterator(AbstractList.java:299)
  	at java.util.ArrayList$SubList.iterator(ArrayList.java:1095)
  	at java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:454)
  	at java.lang.String.valueOf(String.java:2994)
  	at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:131)
  	at com.lijunpeng.List.SubListTest.main(SubListTest.java:23)

  这是由于触发fail-fast机制，致使抛出异常,关于fail-fase机制，能够参见这篇博客：Java中的fail-fast机制

• subList方法的源码

  public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
      // 判断参数的合法性
      subListRangeCheck(fromIndex, toIndex, size);
      // 返回一个SubList实例
      return new SubList(this, 0, fromIndex, toIndex);
  }

  该方法会返回一个SubList的实例，SubList是一个ArrayList的内部类，其构造方法以下：

  // SubList中的属性
      private final AbstractList<E> parent;
      private final int parentOffset;
      private final int offset;
      int size;
      // 构造方法
      SubList(AbstractList<E> parent,
              int offset, int fromIndex, int toIndex) {
          this.parent = parent;
          this.parentOffset = fromIndex;
          this.offset = offset + fromIndex;
          this.size = toIndex - fromIndex;
          // 这个参数就是触发fail-fast机制的关键
          this.modCount = ArrayList.this.modCount;
      }

  能够看到，SubList中并无数组、列表之类的属性来存储数据，这进一步说明了，subList方法返回的只是一个视图。 以前说过，对subList方法返回的列表进行修改，源列表也会跟着发生变化，下面是SubList的set方法

  public E set(int index, E e) {
          // 传入的参数索引合法性校验
          rangeCheck(index);
          // 这个方法就是用来检验modCount从而触发fail-fast机制，
          // 可是set这里modCount不会发生变化，因此不会触发fial-fast机制
          checkForComodification();
          // 从外部类（源列表）获取值
          E oldValue = ArrayList.this.elementData(offset + index);
          // 讲外部类（源列表）的值替换成新的值，ArrayList的值是存在elementData的数组中的。
          ArrayList.this.elementData[offset + index] = e;
          return oldValue;
      }

  从上面代码看出，修改subList的值实际上是在修改源列表的值的，因此源列表值发生变化是必然的。 接下来再看一下为何在源列表中删除或添加会抛出异常呢，首先咱们先看一下以前报错的信息：

Exception in thread "main" java.util.ConcurrentModificationException
            at java.util.ArrayList$SubList.checkForComodification(ArrayList.java:1239)
            at java.util.ArrayList$SubList.listIterator(ArrayList.java:1099)
            at java.util.AbstractList.listIterator(AbstractList.java:299)
            at java.util.ArrayList$SubList.iterator(ArrayList.java:1095)
            at java.util.AbstractCollection.toString(AbstractCollection.java:454)
            at java.lang.String.valueOf(String.java:2994)
            at java.lang.StringBuilder.append(StringBuilder.java:131)
            at com.lijunpeng.List.SubListTest.main(SubListTest.java:23)

首先报错的是main函数的23也就是：System.out.println("subList:" + subList) 这一句。这一步并无操做subList，是调用了其toString方法，进一步调用了SubList的迭代器方法。因此须要往下看错误信息，发如今checkForComodification这个方法中报错，上面在set方法中也有这个方法，而且这个方法就是触发java的fail-fast机制。因此看一下这个checkForComodification方法的代码：

private void checkForComodification() { 
		if (ArrayList.this.modCount != this.modCount) 
		throw new ConcurrentModificationException(); 
	}

checkForComodificatio中比较了SubList类中的modCount和外部类ArrayList中的modCount是否相等，不相等就会抛出ConcurrentModificationException，触发fail-fast机制。那为何这两个modeCount不相等呢？首先须要再回顾一下SubList类中的构造函数：

// SubList的构造函数 
		SubList(AbstractList parent, int offset, int fromIndex, int toIndex) {
		this.parent = parent; 
		this.parentOffset = fromIndex; 
		this.offset = offset + fromIndex; 
		this.size = toIndex - fromIndex; 
		// 在构造时，SubList中的modCount和ArrayList中的modCount是一致的 
		this.modCount = ArrayList.this.modCount; 
		}

接着，看一下ArrayList中的add方法，注意：代码中调用的是list.add而不是subList.add，因此须要看ArrayList的add源码：

public boolean add(E e) {
		ensureCapacityInternal(size + 1);
		elementData\[size++\] = e;
		return true;
	}

    private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
		ensureExplicitCapacity(calculateCapacity(elementData, minCapacity));
	}

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) { 
		// 这里ArrayList的modCount发生了变化！
		modCount++;
		if (minCapacity - elementData.length > 0)
		grow(minCapacity);
	}

示例代码中：在list.add("5")，以后就直接打印了，也就是说咱们没有再对SubList进行操做，SubList中的modCount也没有发生改变，全部 ArrayList.this.modCount != this.modCount 成立，致使抛出了ConcurrentModificationException异常。这里不只打印会抛出异常，只要对subList进行操做都会抛出，由于SubList的方法都进行了checkForComodificatio，检查这两个modCount。

可是若是只对subList方法返回的列表：subList进行增删元素的操做，并不会抛出异常，可是一样会影响源列表，由于subList的全部操做都是在操做源列表：

public class SubListTest {
        public static void main(String[] args) {
            List<String> list = new ArrayList<String>();
            list.add("1");
            list.add("2");
            list.add("3");
            list.add("4");    List&lt;String&gt; subList = list.subList(0, 2);
        System.out.println(subList);
        subList.add("3");
        System.out.println("subList:" + subList); // subList:[1, 2, 3]
        System.out.println("list:" + list); // list:[1, 2, 3, 3, 4]
    }}

• 若是想要对subList的操做，能够新建一个ArrayList，将subList addAll进这个新的列表，从而操做这一个新的列表。

public class SubListTest {
     public static void main(String[] args) {
         List<String> list = new ArrayList<String>();
         list.add("1");
         list.add("2");
         list.add("3");
         list.add("4");
         List<String> subList = list.subList(0, 2);
         List<String> newList = new ArrayList<String>();
         newList.addAll(subList);
         newList.set(0, "new1");
         System.out.println("list:" + list); // list:[1, 2, 3, 4]
         System.out.println("subList:" + subList); // subList:[1, 2]
         System.out.println("newList:" + newList); // newList:[new1, 2]
     }
 }

• 小结

  • ArrayList.subList方法返回的只是视图
  • subList的全部操做都是在操做源列表ArrayList，因此增删改都会以影响源列表。
  • 对ArrayList进行添加、删除的操做以后，在操做subList会抛出异常
  • 仅仅subList操做并不会抛出异常