Java集合操作：可变集合和不可变集合

Java集合操作：可变集合和不可变集合

   问题产生：java.lang.UnsupportedOperationException

   问题定位：在通过mybatisPlus获取分页列表的时候写了下面这段代码 

//分页获取列表
PageResult<InsuranceBeneficiaryDO> pageList = this.insuranceBeneficiaryDAO.getList(beneficiaryListBO);

List<InsuranceBeneficiaryDO> insuredList = pageList.getData();

insuredList.add(0, applicantDO);

...
public PageResult<InsuranceBeneficiaryDO> getList(BeneficiaryListBO beneficiaryListBO) {
    LambdaQueryWrapper<InsuranceBeneficiaryDO> beneficiaryQueryWrapper = new LambdaQueryWrapper<>();

    beneficiaryQueryWrapper.eq(InsuranceBeneficiaryDO::getCurrentUserId, beneficiaryListBO.getUserId())
       .eq(InsuranceBeneficiaryDO::getIsApplicant, YesnoEnum.NO.getType())
       .eq(InsuranceBeneficiaryDO::getIsDelete, YesnoEnum.NO.getType())
       .like(Objects.nonNull(beneficiaryListBO.getBeneficiaryName()), InsuranceBeneficiaryDO::getBeneficiaryName,beneficiaryListBO.getBeneficiaryName())
       .orderByDesc(InsuranceBeneficiaryDO::getCreateTime)
       .orderByDesc(InsuranceBeneficiaryDO::getId);

    IPage<InsuranceBeneficiaryDO> page = new Page<>(beneficiaryListBO.getCurrentPage(), beneficiaryListBO.getPageSize());
    IPage<InsuranceBeneficiaryDO> pageData = this.page(page, beneficiaryQueryWrapper);

    return new PageResult<>(pageData.getRecords(), PageUtil.transformToPaginator(pageData));
}

    明明编辑器也没有提示不能使用add，怎么会报出这个异常呢？

    通过查阅资料，结合代码进行分析，原来是对不可变集合进行添加操作，导致的异常。下面是分析过程：

    上面获取分页数据，用到了Page类(com.baomidou.mybatisplus.extension.plugins.pagination.Page)，它的构造方法如下：

    public Page() {
        this.records = Collections.emptyList();
        this.total = 0L;
        this.size = 10L;
        this.current = 1L;
        this.orders = new ArrayList();
        this.optimizeCountSql = true;
        this.isSearchCount = true;
        this.hitCount = false;
    }

  下面是Collections(java.util.Collections)中的相关代码：

    public static final <T> List<T> emptyList() {
        return (List<T>) EMPTY_LIST;
    }

    public static final List EMPTY_LIST = new EmptyList<>();

    //静态内部类
    private static class EmptyList<E> extends AbstractList<E> implements RandomAccess,Serializable {
 10         private static final long serialVersionUID = 8842843931221139166L;
        ...
    }

   分析：Collections.emptyList()返回的结果实际上是 Collections.EmptyList，是 Collections 类的一个私有静态内部类，在继承AbstractList后并没有实现add()、remove()等方法，所以返回的List不能进行增加和删除元素操作。

   因此，Collections.emptyList() 返回一个空的、不可修改的 List实例。尝试对其进行add，remove操作就会throw UnsupportedOperationException。

   由于这里业务需要的是可修改的列表，可以这样来处理：

    List<InsuranceBeneficiaryDO> insuredList = new ArrayList<>(pageList.getData()); 

   说明：java.util.ArrayList在继承 AbstractList 后，实现了remove、add等方法，所以是支持这些操作的。

   一、AbstractList

   AbstractList 是一个部分实现的抽象类，提供了一些基本的列表操作，比如 size()、get() 等方法的默认实现。而对于修改操作（如 add、remove），由于不同的列表实现（如 ArrayList、LinkedList）有不同的添加方式，AbstractList 无法给出通用的实现，因此选择让这些方法抛出 UnsupportedOperationException，以表示默认实现中不支持该操作。

   部分源码如下：

package java.util;

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {

    protected AbstractList() {
    }


    public boolean add(E e) {
        add(size(), e);
        return true;
    }


    abstract public E get(int index);


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

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


    public E remove(int index) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

    //...

} 

   二、不可变集合

   不可变集合是指一旦创建就不能更改的集合。

   在 Java 中，常见的不可变集合包括 Collections.unmodifiableList() 返回的列表，以及 Java 9 之后引入的 List.of() 等方法返回的不可变集合。不可变集合的优点在于其线程安全性和对错误的防范性。但是，它们的缺点是无法进行修改操作。

   除了上面提到的Collections.emptyList()，还有Arrays.asList()。Arrays.asList()是一个用于将数组转换为列表的方法。然而，它返回的列表并非来自java.util.ArrayList，而是来自Arrays 内部的一个特殊实现。这个实现继承自 AbstractList，并且没有重写 remove、add 等方法，在这些方法上直接抛出UnsupportedOperationException异常。

问题示例：
List<String> myList = Arrays.asList("apple", "orange", "banana");

myList.add("grape"); // 抛出 UnsupportedOperationException 异常


解决方案：

List<String> myList = new ArrayList<>(Arrays.asList("apple", "orange", "banana"));

myList.add("grape"); // 不再抛出异常

   三、可变集合

   可变集合是可以进行修改操作的集合。常见的可变集合包括 ArrayList、LinkedList 等。这些集合允许在运行时添加、删除和修改元素。然而，需要注意的是，在多线程环境下使用可变集合可能需要额外的同步措施，以确保线程安全性。