Java｜List.subList 踩坑小记

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很久以前在使用 Java 的 List.subList 方法时踩过一个坑，当时记了一条待办，要写一写这事，今天完成它。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

我们先来看一段代码：iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

// 初始化 list 为 { 1, 2, 3, 4, 5 }List<Integer> list = new ArrayList<>();for (int i = 1; i <= 5; i++) {    list.add(i);}// 取前 3 个元素作为 subList，操作 subListList<Integer> subList = list.subList(0, 3);subList.add(6);System.out.println(list.size());

输出是 5 还是 6？iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

没踩过坑的我，会回答是 5，理由是：往一个 List 里加元素，关其它 List 什么事？iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

而掉过坑的我，口中直呼 666。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

好了不绕弯子，我们直接看下 List.subList 方法的注释文档：iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

/** * Returns a view of the portion of this list between the specified * <tt>fromIndex</tt>, inclusive, and <tt>toIndex</tt>, exclusive.  (If * <tt>fromIndex</tt> and <tt>toIndex</tt> are equal, the returned list is * empty.)  The returned list is backed by this list, so non-structural * changes in the returned list are reflected in this list, and vice-versa. * The returned list supports all of the optional list operations supported * by this list.<p> * * This method eliminates the need for explicit range operations (of * the sort that commonly exist for arrays).  Any operation that expects * a list can be used as a range operation by passing a subList view * instead of a whole list.  For example, the following idiom * removes a range of elements from a list: * <pre>{@code *      list.subList(from, to).clear(); * }</pre> * Similar idioms may be constructed for <tt>indexOf</tt> and * <tt>lastIndexOf</tt>, and all of the algorithms in the * <tt>Collections</tt> class can be applied to a subList.<p> * * The semantics of the list returned by this method become undefined if * the backing list (i.e., this list) is <i>structurally modified</i> in * any way other than via the returned list.  (Structural modifications are * those that change the size of this list, or otherwise perturb it in such * a fashion that iterations in progress may yield incorrect results.) * * @param fromIndex low endpoint (inclusive) of the subList * @param toIndex high endpoint (exclusive) of the subList * @return a view of the specified range within this list * @throws IndexOutOfBoundsException for an illegal endpoint index value *         (<tt>fromIndex < 0 || toIndex > size || *         fromIndex > toIndex</tt>) */List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

这里面有几个要点：iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

subList 返回的是原 List 的一个 视图，而不是一个新的 List，所以对 subList 的操作会反映到原 List 上，反之亦然；iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

如果原 List 在 subList 操作期间发生了结构修改，那么 subList 的行为就是未定义的（实际表现为抛异常）。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

第一点好理解，看到「视图」这个词相信大家就都能理解了。我们甚至可以结合 ArrayList 里的 SubList 子类源码进一步看下：iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

private class SubList extends AbstractList<E> implements RandomAccess {    private final AbstractList<E> parent;    // ...    SubList(AbstractList<E> parent,            int offset, int fromIndex, int toIndex) {        this.parent = parent;        // ...        this.modCount = ArrayList.this.modCount;    }    public E set(int index, E e) {        // ...        checkForComodification();        // ...        ArrayList.this.elementData[offset + index] = e;        // ...    }    public E get(int index) {        // ...        checkForComodification();        return ArrayList.this.elementData(offset + index);    }    public void add(int index, E e) {        // ...        checkForComodification();        parent.add(parentOffset + index, e);        this.modCount = parent.modCount;        // ...    }    public E remove(int index) {        // ...        checkForComodification();        E result = parent.remove(parentOffset + index);        this.modCount = parent.modCount;        // ...    }    private void checkForComodification() {        if (ArrayList.this.modCount != this.modCount)            throw new ConcurrentModificationException();    }    // ...}

可以看到几乎所有的读写操作都是映射到 ArrayList.this、或者 parent（即原 List）上的，包括 size、add、remove、set、get、removeRange、addAll 等等。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

第二点，我们在文首的示例代码里加上两句代码看现象：iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

list.add(0, 0);System.out.println(subList);

System.out.println 会抛出异常 java.util.ConcurrentModificationException。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

我们还可以试下，在声明 subList 后，如果对原 List 进行元素增删操作，然后再读写 subList，基本都会抛出此异常。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

因为 subList 里的所有读写操作里都调用了 checkForComodification()，这个方法里检验了 subList 和 List 的 modCount 字段值是否相等，如果不相等则抛出异常。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

modCount 字段定义在 AbstractList 中，记录所属 List 发生 结构修改 的次数。结构修改 包括修改 List 大小（如 add、remove 等）、或者会使正在进行的迭代器操作出错的修改（如 sort、replaceAll 等）。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

好了小结一下，这其实不算是坑，只是 不应该仅凭印象和猜测，就开始使用一个方法，至少花一分钟认真读完它的官方注释文档。iOR28资讯网——每日最新资讯28at.com

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