List 的 UnsupportedOperationException 异常

一、前言

今天偶尔测试 List.remove()List.add() 方法很奇怪的出现了 UnsupportedOperationException 异常,但是 “某些情况下” 调用则不会出现这个异常,由于只考虑了局部代码,所以让我很困惑,以下分析一下 “搞笑的 UnsupportedOperationException” 异常。

二、测试代码

首先一个正常的

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// 创建一个 ArrayList
List<String> list = new ArrayList<String>();

// add 操作
list.add("a");
list.add("b");
list.add("c");

// remove 操作
list.remove(2);

System.out.println(list);

接着一个报错的

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// 使用数组来创建 "ArrayList"
String s[] = {"a","b","c"};

List<String> list = Arrays.asList(s);

// UnsupportedOperationException
list.add("d");

// UnsupportedOperationException
list.remove(3);

三、原因分析

首先两个代码唯一差别就是第一个直接 new ArrayList(),第二个通过 Arrays.asList() 创建;

1、Arrays.asList() 方法

查看源码如下:

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

乍眼一看,也是返回 ArrayList,这就搞笑了,同样是 ArrayList 一个报错一个不报错……

当点进去这个 ArrayList 构造方法后,实质上 Arrays.aslist() 方法 new 出的 ArrayList 并非 java.util.ArrayList,其实质是 Arrays 的内部类,如下:

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/**
* @serial include
*/
private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements RandomAccess, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
private final E[] a;

ArrayList(E[] array) {
a = Objects.requireNonNull(array);
}

@Override
public int size() {
return a.length;
}

@Override
public Object[] toArray() {
return a.clone();
}

@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public <T> T[] toArray(T[] a) {
int size = size();
if (a.length < size)
return Arrays.copyOf(this.a, size,
(Class<? extends T[]>) a.getClass());
System.arraycopy(this.a, 0, a, 0, size);
if (a.length > size)
a[size] = null;
return a;
}

@Override
public E get(int index) {
return a[index];
}

@Override
public E set(int index, E element) {
E oldValue = a[index];
a[index] = element;
return oldValue;
}

@Override
public int indexOf(Object o) {
E[] a = this.a;
if (o == null) {
for (int i = 0; i < a.length; i++)
if (a[i] == null)
return i;
} else {
for (int i = 0; i < a.length; i++)
if (o.equals(a[i]))
return i;
}
return -1;
}

@Override
public boolean contains(Object o) {
return indexOf(o) != -1;
}

@Override
public Spliterator<E> spliterator() {
return Spliterators.spliterator(a, Spliterator.ORDERED);
}

@Override
public void forEach(Consumer<? super E> action) {
Objects.requireNonNull(action);
for (E e : a) {
action.accept(e);
}
}

@Override
public void replaceAll(UnaryOperator<E> operator) {
Objects.requireNonNull(operator);
E[] a = this.a;
for (int i = 0; i < a.length; i++) {
a[i] = operator.apply(a[i]);
}
}

@Override
public void sort(Comparator<? super E> c) {
Arrays.sort(a, c);
}
}

2、AbstractList 抽象类

通过对比代码发现 java.util.ArrayListArrays$ArrayList 同样继承自 java.util.AbstractList;而 add()remove() 方法同样在此抽象类中定义,以下为两个方法在抽象类中的默认实现:

add() 方法

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

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

remove() 方法

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

3、结论

Arrays.asList 最终返回的 ArrayList 实质上是其内部类,java.util.Arrays$ArrayListjava.util.ArrayList 全部继承自 java.util.AbstractList 抽象类,而 java.util.AbstractList 中默认的 add()remove() 方法默认将抛出 UnsupportedOperationException 异常,不巧的是 java.util.Arrays$ArrayList 并未重写这两个方法,导致调用后抛出此异常。


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