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Java 的 List 实际使用注意要点

Ciel Yang  收录于  类别 日常 心得体会
     约 1400 字   预计阅读 3 分钟 

最近想自己写一个简单的 Rss 阅读器练手，在阅读 Github 上面的项目 android-rss 时，在 List 的使用上碰到一些不同于入门书籍的代码，并不是很明白意思。之后，不断百度 + Google 终于明白。 代码原文：

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public java.util.List<String> getCategories() {
    if (categories == null) {
      return java.util.Collections.emptyList();
    }

    return java.util.Collections.unmodifiableList(categories);
  }

最好的解释在《Effective Java（第二版）》的第七章第 43 条。 大体意思是： 如果代码需要返回列表，且列表长度有可能为 0，常见的新手（比如我 O_O）的代码：

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...
public List<T> getList() {
    List<T> list = new ArrayList();

    ...     // 其他数据处理代码

    if (list.size() == 0) {
        return null;
    }
    return list;
}
...

这样，会把零长度列表变成了一种特例（null），在使用的时候逻辑就会非常奇怪 —— 必须加上诸如 if (list != null) 这样的判断分支。 这么做无谓地增加了代码地长度，而且调用时容易忘记判断分支导致空指针错误。尤其，当某个库文件这么写地时候，使用者的调用代码会经常出错，因为库使用者经常使用链式调用方式（getList().a().b().c()）完成一系列任务。 而且，即使不返回 null 也不代表代码就会出错，比如：

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    for (T element: list) {
        ...     // 对每个元素的操作
    }

只要程序员写的是标准的遍历代码，就已经暗含了零长度的边界值判断，不会发生对空列表元素的各种操作。

虽然可以自己新建立一个空的列表并返回，如 return new ArrayList();。 但这么做并不可取，因为：

  • 列表实际是可以修改的，可能会有错误的操作（尤其涉及多线程时）将本该时空列表的结果进行更改，这样很不安全，而且错误难以发现
  • 每次返回空列表其实都会重新建立一个对象，但又不会对它内部进行什么有效操作，浪费了资源

为了解决这两个问题，Java 的集合库包含了只读零长度列表的实现，需要的时候调用 Collections.emptyList() 即可。这样的空列表如果调用 get() 方法会抛出异常 IndexOutOfBoundsException，但是正常的遍历代码不会受到影响，会因零长度而不满足遍历的条件判断。

注意：另外，如果需要对返回的列表指定元素类型，Java 7 及之后可以直接这么使用就好，而 Java 5 和 Java 6 则要声明类型，如：

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    /* start with Java 7 */
    List<foo> list = Collections.emptyList();

    /* start with Java 5 until Java 7 */
    List<foo> list = Collections.<foo>emptyList();

如果没有列表元素类型的要求，甚至可以直接使用常量 Collections.EMPTY_LIST

要使用 Collections.unmodifiableList() 加工只读的列表，防止使用时修改了只读列表，如：

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    class Example {

        private List<String> list;

        ...

        public List<String> getList() {
            return Collections.unmodifiableList(list);
        }

        ...
    }

实际工程中经常遇到需要处理只读列表的场景，这样的代码就能很好的防止调用代码修改结果列表，算是防御编程（defensive programming）的良好实践。这样的结果列表就是 Immutable List，是类似 String 的 Immutable 对象。

使用 Immutable 对象有以下的优点：

  • 更安全：对不可靠的客户代码库来说，使用它也无法修改数据，可以在未受信任的类库中安全的使用这些对象
  • 线程安全：Immutable 对象在多线程下没有竞态条件，可以直接共享
  • 更高效：不需要支持可变性, 可以尽量节省空间和时间的开销
  • 可以当成常量反复使用：通过静态工厂方法从缓存中取出已经存在的 Immutable 对象，而不是重新创建

但是，也应该注意它的缺点：Immutable 对象无法修改，当处理大量数据时可能会制造大量垃圾（类似 String），需要根据要求谨慎使用。

这样的修改应该发生在代码重构环节，原始编码时可以不予考虑，但一旦要将代码部署到生产环节就必须进行仔细的修改。 另外，《Effective Java》和《重构 —— 改善既有代码的设计》这样的数还是应该好好读读的。

参考： http://stackoverflow.com/questions/5552258/collections-emptylist-vs-new-instance https://my.oschina.net/jasonultimate/blog/166810

更新于 2017-01-25
 Java
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