避免Arrays.asList陷阱：优雅处理结构性修改的方法

临近年终，项目交付排期比较紧张，导致很多时候，Code Review 往往是走马观花，没有严格执行。最近，一个实习生就产生了一个十分低级的代码BUG。笔者感觉这个问题，对于实习生，尤其是刚入职的 应届 Java 开发工程师具有一定的普遍性。因此和大家分享一下。

问题背景

项目中有个配置，默认是3个属性值。要求开发先读取这3个配置，然后从数据库中提取所有的数据，如果数据库中的数据和默认配置不同的话，就要增加上。很自然的，我们的实习生执行了下面的判断逻辑。

public static String[] INFO = new String[]{"weibo_name", "weibo_age"};
public static List<WeiInfoBean> getAllWeiboInfo(String str) {
    List<String> infoList = Arrays.asList(INFO);
    //...代码逻辑省略
    infoList.add(((JSONObject) itemJson).getString("item_name"));
    return list;
}

在UAT环境的时候，因为配置不全，因此 getAllWeiboInfo()函数没有执行。在后续的测试中，也没有细究这方面的代码。但是上线后，系统直接抛出异常：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)
    at com.weibo.service.impl.WeiboServiceImpl.getAllWeiboInfo(WeiboServiceImpl.java:122)

排查过程

系统报警后，笔者第一时间接手代码，并且迅速定位到了问题的所在：实习的开发同事错误的使用了Arrays.asList()函数，并且进行了增删操作。

在将对应的代码修复后，系统恢复正常。

问题分析

在Java编程中，Arrays.asList方法是一个常见的工具，用于将数组转换为List集合。然而，在使用这个方法的过程中，有时会遇到一些报错，其中一个比较常见的是在尝试向Arrays.asList返回的List中添加元素时抛出UnsupportedOperationException异常。

Arrays.asList方法简介

Arrays.asList是Java中Arrays类提供的一个静态方法，它的主要作用是将数组转换为List。该方法接受一个数组作为参数，并返回一个包装了该数组的固定大小的List。以下是Arrays.asList方法的基本用法：

String[] array = {"A", "B", "C"};
List<String> list = Arrays.asList(array);

在上述示例中，数组array被转换为一个包含相同元素的List集合list。

Arrays.asList的限制

尽管Arrays.asList方法提供了方便的数组转换功能，但它有一个重要的限制：返回的List是一个固定大小的List。这意味着，通过Arrays.asList返回的List对象，不能进行结构上的修改操作，例如添加、删除元素等。如果尝试对这个List执行结构上的修改操作，就会触发UnsupportedOperationException异常。

UnsupportedOperationException异常的原因

在运行时，当尝试向由Arrays.asList返回的List添加或删除元素时，会抛出UnsupportedOperationException异常。这是因为Arrays.asList返回的List是一个只读的视图，它直接映射到原始数组，不允许对其进行结构上的修改。

String[] array = {"A", "B", "C"};
List<String> list = Arrays.asList(array);

// 尝试添加元素
list.add("D"); // 抛出UnsupportedOperationException异常

在这个例子中，由于Arrays.asList返回的List是不可变的，试图添加元素"D"导致了UnsupportedOperationException异常。

源码分析

我们直接打开JDK源码进行分析

 public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
  }
 // ArrayList的构造函数
public ArrayList(E[] array) {
    this.a = Objects.requireNonNull(array);
}

在构造ArrayList时，传入的数组将直接被引用，而ArrayList的实现并没有提供对数组进行修改的方法。因此，当尝试在返回的List上执行add、remove等修改操作时，就会抛出UnsupportedOperationException异常。

其他使用中的问题

除了增删操作会导致系统报错外，Arrays.asList 方法还有其他使用上的问题，如果不加以注意，就会导致结果和想得到的不同。这里一起提出来，方便大家警醒

不要用基础数据类型转换数组

我们直接使用代码作为说明：

 public static void main(String[] args) {
        int[] in = new int[]{1,2,3};
        List list =Arrays.asList(in);
        System.out.println(list.size());// 结果是1
    }

上述代码的结果为1，这是为什么呢？我们还是看一下源码：

  @SafeVarargs
    @SuppressWarnings("varargs")
    public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

在源码里，Arrays.asList方法的工作原理是将传入的数组作为参数，创建一个包装该数组的List。但是，由于Java泛型不支持基础数据类型，因此对于基础类型数组，它会将整个数组作为单一元素添加到List中，而不是将数组的每个元素都添加为List的单独元素。

我们需要修改成： JAVA

int[] intArray = {1, 2, 3, 4, 5};
List<int[]> intList = Arrays.asList(intArray);

原数组修改，会导致list同步修改

我们直接使用代码作为说明：

public static void main(String[] args) {
        int[] in = new int[]{1,2,3};
        List list =Arrays.asList(in);
        in[0] = 4;
        System.out.println(list.get(0));// 结果是4
    }

在使用 Arrays.asList 转换数组为列表时，生成的列表其实是基于原始数组的视图，而不是新的独立副本。这就意味着，如果修改原数组，会影响到由 Arrays.asList 返回的列表，反之亦然。

这种现象的原因在于 Arrays.asList 返回的列表是一个包装了原始数组的固定大小的列表，它直接引用原始数组，而不是复制数组元素到新的列表中。因此，对原数组的修改会在列表中反映出来，反之亦然。

如何优雅使用 Arrays.asList 方法

使用ArrayList构造新的可修改List

String[] array = {"A", "B", "C"};
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList(array));
list.add("D"); // 正常执行

通过使用ArrayList的构造函数，将Arrays.asList返回的List转换为一个新的ArrayList，就可以避免UnsupportedOperationException异常，从而可以执行结构上的修改操作。

使用Collections.unmodifiableList方法

String[] array = {"A", "B", "C"};
List<String> list = Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(array));

// 尝试添加元素
list.add("D"); // 抛出UnsupportedOperationException异常

通过使用Collections.unmodifiableList方法，可以将Arrays.asList返回的List包装为一个不可修改的List，从而禁止对其进行结构上的修改。

总结

Arrays.asList是一个在Java中方便的数组转换工具，是一个经常被开发者使用的方法。但需要注意返回的List是固定大小且不可修改的。在处理需要修改List结构的情况下，使用ArrayList构造新的List或者使用Collections.unmodifiableList进行包装是解决问题的常见方法。通过深入理解Arrays.asList方法的特性，开发者可以更好地利用这个工具，并避免常见的异常情况。通过源码分析，我们更清晰地理解了为什么Arrays.asList返回的List是不可修改的，以及如何避免相关异常。