java ArrayList补充——subList

首先看一个关于subList的问题：下面这段代码的输出结果是什么？

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);

List<Integer> sub = list.subList(0, 2);
sub.add(5);

for (Integer i : list) {
System.out.print(i.intValue() + "\t");
}

如果认为答案是1 2 3，那么就错了，正确答案是1 2 5 3

那么问题是，为什么对sub插入的数据同时会影响到原本的list中

下面从源码角度解释这个问题：

subList方法的确会产生一个新的List不错，然而这个新的List并不完全是一个新的List，也就是说，新的List和原先的List并没有完全脱离，而是通过偏移量对原本的List进行管理，当执行add操作时候，依旧是插入到原先的List当中。

subList方法并不是ArrayList中的方法，而是其父类AbstractList中提供的方法。

它的源码如下：

public List<E> subList(int fromIndex, int toIndex) {
return (this instanceof RandomAccess ?
new RandomAccessSubList<E>(this, fromIndex, toIndex) :
new SubList<E>(this, fromIndex, toIndex));
}

如果说调用此方法的List是一个RandomAccess实例，将返回一个RandomAccessSubList，否则返回一个SubList。

RandomAccessSubList与SubList均是AbstractList的内部类，而前者很简单，它是后者的子类，区别在于实现了RandomAccess接口，那么最终要通过查看SubList类中的代码才能理解subList方法的具体情况。（在此暂不讨论RandomAccess）

SubList类的构造方法及该类中的变量：

private AbstractList<E> l;
private int offset;
private int size;
private int expectedModCount;

SubList(AbstractList<E> list, int fromIndex, int toIndex) {
if (fromIndex < 0)
throw new IndexOutOfBoundsException("fromIndex = " + fromIndex);
if (toIndex > list.size())
throw new IndexOutOfBoundsException("toIndex = " + toIndex);
if (fromIndex > toIndex)
throw new IllegalArgumentException("fromIndex(" + fromIndex +
") > toIndex(" + toIndex + ")");
l = list;
offset = fromIndex;
size = toIndex - fromIndex;
expectedModCount = l.modCount;
}

在做出一系列合法性判断后，只是做了简单的赋值。此处的 l 即为原始的list， offset是fromIndex， size是toIndex - fromIndex，即总长度， expectedModCount初值为l.modCount

在之前代码中：

List<Integer> sub = list.subList(0, 2);
sub.add(5);

执行这两句代码后，sub执行的其实是SubList中的add方法，那么这个add方法做了什么，如下：

public void add(int index, E element) {
if (index<0 || index>size)
throw new IndexOutOfBoundsException();
checkForComodification();
l.add(index+offset, element);
expectedModCount = l.modCount;
size++;
modCount++;
}

在这个add方法中，首先调用了 l 的add方法，随即修改了size的值，也就是说，SubList只是对原来的List进行了管理，而并不是单独的List

看看它的get方法：

public E get(int index) {
rangeCheck(index);
checkForComodification();
return l.get(index+offset);
}

return的结果是 l 的 index+offset位置的元素值

综上，subList方法获得的List并不是截取出的一个List，而是通过对原来的List做了封装，提供了一些方法来管理，通过偏移量来进行控制，因此一旦改变subList，原来的List同时发生变动。