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Java集合框架中的Arrays与Collections工具类

P粉602998670

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发布时间:2026-01-10 11:38:02

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来源于php中文网

原创

Arrays.asList()返回的是Arrays内部的ArrayList,不支持add/remove等结构修改操作,调用会抛出UnsupportedOperationException。

java集合框架中的arrays与collections工具类

Arrays.asList() 返回的 List 为什么不能 add/remove?

因为 Arrays.asList() 返回的是 Arrays 内部的静态嵌套类 ArrayList(注意:不是 java.util.ArrayList),它底层直接引用传入的数组,不支持结构修改操作。调用 add()remove()clear() 会抛出 UnsupportedOperationException

  • 适用场景:快速将数组转为“只读视图”或用于 contains()indexOf() 等查询操作
  • 若需可变集合,必须包装一层:
    new ArrayList<>(Arrays.asList(arr))
  • 注意:即使包装成 ArrayList,原始数组与列表仍共享元素引用——修改数组某元素,列表对应位置也会变(反之亦然)

Collections.unmodifiableXXX() 包装后修改原集合会怎样?

Collections.unmodifiableList() 等方法返回的是原集合的“不可变视图”,它本身不复制数据,只是拦截所有写操作。但关键点在于:它不阻止你通过原始引用去修改底层集合。

  • 示例:先 List raw = new ArrayList();,再 List unmod = Collections.unmodifiableList(raw);,此时调用 unmod.add("x") 报错,但 raw.add("x") 仍成功,且 unmod 随之可见新元素
  • 真正安全的不可变集合应使用 java.util.ImmutableCollections(Java 10+ 的 List.of()Set.copyOf() 等),它们内部深拷贝或构造即冻结
  • Collections.unmodifiableXXX() 适合临时封装、防止误调用,但不提供线程安全或数据隔离保障

Arrays.sort() 和 Collections.sort() 底层是否共用同一套算法?

是的,但仅限于对象数组/集合。Java 7+ 中两者都基于 **Timsort**(一种稳定、适应性强的归并+插入混合排序),时间复杂度平均 O(n log n),最坏也是 O(n log n);而基本类型数组(如 int[])用的是经过高度优化的双轴快排(Dual-Pivot Quicksort)。

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  • Arrays.sort(Object[])Collections.sort(List) 实际都调用同一个 Timsort.sort() 方法
  • 区别在于:后者会先把 List 转成 Object 数组再排序,再逐个写回——所以对 ArrayList 效率接近直接排序数组;但对 LinkedList,这种“转数组→排序→写回”开销明显,应避免
  • 自定义比较逻辑时,优先复用同一个 Comparator 实例,避免重复创建(尤其在循环中)

什么时候该用 Arrays,什么时候该用 Collections?

看输入源头和操作目标。核心分界线是:**数组 vs. Collection 接口实现类**。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 处理 int[]String[] 等数组时,用 Arrays:如 Arrays.toString()Arrays.binarySearch()Arrays.copyOf()
  • 处理 ListSetMap 等接口实例时,用 Collections:如 Collections.synchronizedList()Collections.emptySet()Collections.frequency()
  • 交叉场景要小心:比如想给 String[] 排序后转成不可变 List,应分两步——先 Arrays.sort(arr),再 Collections.unmodifiableList(Arrays.asList(arr));不要试图对 Arrays.asList() 结果直接调 Collections.sort()(虽然能工作,但易误解语义)
真正容易被忽略的是:这两个工具类都不解决并发问题。即使用了 Collections.synchronizedList(),遍历仍需手动同步;而 Arrays 所有方法都是纯内存操作,无任何锁机制。多线程下,优先考虑 java.util.concurrent 包中的集合类型。

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