经典面试题:Arrays.asList()方法返回集合，调用add()方法异常

前一段时间看到一个简单代码，将数组通过Arrays.asList()方法转换成List集合，但是得到的List集合，无法进行add()操作。会产生异常现象如下所示：

"java.lang.UnsupportedOperationException"

令我左右思考不出来，返回的明明是List集合，为什么不能执行add()方法操作呢，然后我对其研究了底层源码，发现了问题，下文进行原理的解析，希望对遇到此类问题的读者，起到帮助。不多说了，上内容。

首先，我们先将这个问题复现出来，如下代码所示：

Integer[] datas = {1,2,3,4,5};

List<Integer> list = Arrays.asList(datas);

list.add(5);

System.out.println(list.size());

运行结果展示:

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException

at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)

at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)

at sumeng.com.gg.Test01.main(Test01.java:12)

结果显示由Arrays.asList()方法返回的List集合，进行add()方法操作，产生了异常。先简单说明一下：最本质的区别是Arrays.asList()底层返回的ArrayList与咱们常用的"java.util.ArrayList"不是同一个。如下代码所示，"String1"是由Arrays.asList()方法返回，"String2"是由new ArrayList()产生，我们进行对象地址的输出：

String[] arr3 = {"1","2","3","4"};

List<String> string1 = Arrays.asList(arr3);

System.out.println("string1 = " + string1.getClass());

ArrayList<String> string2 = new ArrayList<>();

System.out.println("string2 = " + string2.getClass());

结果如下所示：

string1 = class java.util.Arrays$ArrayList

string2 = class java.util.ArrayList

由此可见，Arrays.asList()方法返回的对象是Arrays的内部类，并非咱们常用的ArrayList类。因此他们提供的add()等方法的具体实现也不同，导致了异常的产生。接下来以他们为例，进行剖析。

AbstractList

java.util.ArrayList，这个类大家肯定都认识，就是咱们常用的ArrayList这个类。首先根据源码，它继承了AbstractList这个类。

在AbstractList类中，他提供了add()方法。于AbstractList类底层源码107行起。其中再调动内部的add()方法147行。

//107行

public boolean add(E e) {

add(size(), e);

return true;

}

public void add(int index, E element) {

throw new UnsupportedOperationException();

}

由这底层代码我们看到了抛出的异常：UnsupportedOperationException。那我显而易见，我们的目标也出现了。

java.util.ArrayList

在java.util.ArrayList这个类中，他提供了add()，是对AbstractList这个类中add()方法的重写。具体在java.util.ArrayList类中461行与476行：

//461

public boolean add(E e) {

ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!

elementData[size++] = e;

return true;

}

//476

public void add(int index, E element) {

rangeCheckForAdd(index);

ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!

System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,

size - index);

elementData[index] = element;

size++;

}

所以在我们在正常创建ArrayList集合，对其进行add()方法时，他会运行ArrayList中重写的add方法，会正常的将数据存储的集合中。

java.util.Arrays$ArrayList

看到小标题，大家可能会猜出点啥来，是的！在Arrays类中它提供了一个新的ArrayList类，同样继承了AbstractList这个类。于Arrays中的3806行：

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);

}

...

}

这个类的代码太长了，大家可以去简单看一看，但是可以查看出，上面代码中第5行数组"a"被final修饰，是不可变的。同样，Arrays中提供的ArrayList类，未提供add()等系列方法。

由源码可以看出，Arrays.asList()的底层是，重新new了一个新的ArrayList，将参数传入。但是new的ArrayList对象，是由Arrays内部提供的。如下源码可见：

public static <T> List<T> asList(T... a) {

return new ArrayList<>(a);

}

而最终我们接收到的List进行add方法操作时，是由于Arrays提供的内部类ArrayList类未提供add()方法，他会运行他的父类AbstractList中的add方法，最终new出了这个 UnsupportedOperationException()。导致了这个问题的出现。

再为大家补充一个小细节。Arrays.asList()方法不建议用于基本类型的数组。当传入一个原生数据类型的数组时，该方法真正的参数就不是数组的元素了，而是数组对象本身！此时集合的唯一元素就是这个数组，如下代码演示：

int[] arr3={1,2,3};

List string1 = Arrays.asList(arr3);

System.out.println(arr3);

System.out.println("string1.size() = " + string1.size());

System.out.println("string1.get(0) = " + string1.get(0));

System.out.println("string1.get(1) = " + string1.get(1));

控制台结果显示：

[I@1b6d3586

string1.size() = 1

string1.get(0) = [I@1b6d3586

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: 1

at java.util.Arrays$ArrayList.get(Arrays.java:3841)

at sumeng.com.gg.aa.main(aa.java:14)

由结果可见，该集合中只有一个元素，那就是这个数组对象。

总结

总而言之，产生异常的具体原因是Arrays.asList()方法产生的集合对象是由Arrays类中的内部类ArrayList提供而造成的，并非我们常用的"java.util.ArrayList"，且Arrays类中的ArrayList类未重写AbstractList类中的add()等方法