1. 概述

在Java编程中,当我们处理集合时,List 是一个常用的类型。

我们都知道,我们可以很容易地使用一行代码来初始化 List。例如,当我们要用单个元素初始化一个 List 时,可以使用 Arrays.asList() 方法或 Collections.singletonList() 方法。

在这篇教程中,我们将讨论这两种方法的区别。然后,为了简化,我们将使用单元测试断言来验证某些操作是否按预期执行。

2. Arrays.asList() 方法

首先,Arrays.asList() 方法返回的是一个固定大小的列表。

任何结构更改(如添加新元素或删除元素)都会抛出 UnsupportedOperationException。现在,让我们通过测试来验证这一点:

List<String> arraysAsList = Arrays.asList("ONE");
assertThatExceptionOfType(UnsupportedOperationException.class).isThrownBy(
    () -> arraysAsList.add("TWO")
);

如果运行测试,它会通过。在上面的代码中,我们使用了 Assertj 的异常断言 来验证当我们尝试向列表中添加新元素时是否会抛出 UnsupportedOperationException

尽管不能对列表调用 add()remove() 操作,但我们可以使用 set() 方法修改列表中的元素

arraysAsList.set(0, "A brand new string");
assertThat(arraysAsList.get(0)).isEqualTo("A brand new string");

这次,我们用一个新的 String 对象设置列表中的元素。如果执行测试,它也会通过。

最后,让我们谈谈 Arrays.asList() 方法中的数组与返回的列表之间的关系。

如方法名所示,这个方法使数组充当一个 List。让我们理解一下这意味着什么。

Arrays.asList() 方法返回一个 List 对象,它由给定的数组支持。也就是说,方法不会将数组中的元素复制到新的 List 对象中。相反,它提供了对给定数组的 List 视图。因此,我们在数组上所做的任何更改都会反映在返回的列表中。同样,对列表所做的更改也会反映在数组上:

String[] theArray = new String[] { "ONE", "TWO" };
List<String> theList = Arrays.asList(theArray);
//changing the list, the array is changed too
theList.set(0, "ONE [changed in list]");
assertThat(theArray[0]).isEqualTo("ONE [changed in list]");

//changing the array, the list is changed too
theArray[1] = "TWO [changed in array]";
assertThat(theList.get(1)).isEqualTo("TWO [changed in array]");

测试通过。所以对于数组和返回的列表,如果我们对一边进行了更改,另一边也会相应改变。

3. Collections.singletonList() 方法

首先,singletonList() 方法返回的列表只有一个元素。与 Arrays.asList() 不同,singletonList() 返回的是一个不可变列表。

换句话说,返回的列表不允许进行结构和非结构更改。一个测试可以快速说明这一点:

List<String> singletonList = Collections.singletonList("ONE");
assertThatExceptionOfType(UnsupportedOperationException.class).isThrownBy(
    () -> singletonList.add("TWO")
);
assertThatExceptionOfType(UnsupportedOperationException.class).isThrownBy(
    () -> singletonList.set(0, "A brand new string")
);

如果运行测试,它会通过。因此,无论我们是向列表中添加元素还是更改列表中的元素,它都会抛出 UnsupportedOperationException

值得一提的是,如果我们查看返回列表类的源代码,与其他 List 实现不同,返回列表中的单个元素并不存储在数组或其他复杂数据结构中。相反,列表直接持有元素对象

private static class SingletonList<E> extends AbstractList<E> implements RandomAccess, Serializable {
    ...
    private final E element;

    SingletonList(E obj) {element = obj;}
    ...
}

因此,它占用的内存更少。

4. 简短总结

最后,让我们以表格形式总结 Arrays.asList() 方法和 Collections.singletonList() 方法的特点,以便更好地了解:

Arrays.asList()

Collections.singletonList()

结构更改

不允许

不允许

非结构更改

允许

不允许

数据结构

由数组支持

直接持有元素

5. 结论

在这篇简短的文章中,我们讨论了 Arrays.asList() 方法和 Collections.singletonList() 方法。

当我们想用单个元素初始化一个固定大小的列表时,可以考虑使用 Collections.singletonList() 方法。然而,如果需要修改返回列表中的元素,可以选择 Arrays.asList() 方法。

如往常一样,示例的完整源代码可在GitHub 上找到。