JavaList接口add做法怎么用？常见插入异常及解决方案

Java中有一个用于表示线性表的List接口，其中包含

add

、

addAll

和

set

三个用于向表中插入元素的方法，笔者近期在编码过程中，遇到了一些问题，并总结了一些注意事项，mark一下。

·add方法

List

接口中的

add

方法有如下两种重载方式：

1. ① boolean add(E e);

2. ② void add(int index, E element);

其中：

方法①用于向列表的末尾插入新元素，这也是

List

接口中最常用的插入方法；

方法②则可以在插入操作过程中指定插入的位置，此时，会自动将当前位置及只有的元素后移进行插入，要留意的是，参数

index

的值不可大于当前

list

的容量，即在使用此方法填充一个

list

时，必须以

0

开始依次填充。

可以参考如下的示例代码：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * This is the Test program. * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */ public class Main {    public static void main(String[] args) {        List<String> stringList = new ArrayList<>();        stringList.add(0, "string0");        stringList.add(1, "string1");        stringList.add(2, "string2");        stringList.add(3, "string3");        stringList.add(4, "string4");        System.out.println(stringList);    }}

该程序很简单，创建了一个

ArrayList

对象，然后向其中添加了个字符串，然后打印输出，下图为运行效果：

将上述代码做细微的修改，如下：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * This is the Test program. * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */ public class Main {    public static void main(String[] args) {        List<String> stringList = new ArrayList<>();        stringList.add(4, "string4");        stringList.add(3, "string3");        stringList.add(2, "string2");        stringList.add(1, "string1");        stringList.add(0, "string0");        System.out.println(stringList);    }}

相比修改前的代码，修改后的代码调整了第

12-16

行的顺序，此时的执行结果如下图：

由于

ArrayList

对象初始化时不包含任何元素，因此

size

的值为

0

，此时向下标为的位置添加元素时，就会抛出异常。

注意，即使在创建list对象时指定了初始化大小，依旧会有以上问题，对于上面的代码，如果将第

11

行修改为：

List<String> stringList = new ArrayList<>(100)

,并不能避免出现上面的异常。

·addAll方法

addAll

方法和

add

方法类似，区别在于

addAll

方法可以一次插入一个集合中的多个元素，重载方法也有两种：

1. ① boolean addAll(Collection<? extends E> c);

2. ②

   boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);

首先，对于包含下标参数

index

的方法②，在使用时具有和包含

index

参数的

add

方法同样的限制条件，在执行插入前同样会检查

size

的值，如果指定的

index

值大于

size

值，则会抛出异常，可以参考如下的示例代码：

import java.util.ArrayList;import java.util.HashSet;import java.util.List;import java.util.Set;/** * This is the Test program. * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */public class Main {    public static void main(String[] args) {        Set<String> stringSet = new HashSet<>();        stringSet.add("string1");        stringSet.add("string2");        stringSet.add("string3");        List<String> stringList = new ArrayList<>();        stringList.addAll(0, stringSet);        System.out.println(stringList);    }

代码运行结果如下：

如果将上述代码中的第

19

行修改为：

stringList.addAll(1, stringSet)

，则会抛出异常，运行效果如下图：

最后要留意的是，

addAll

方法中的集合

c

不可以传入

null

值，否则会有异常。

另外，该方法没有线程安全的设置，当传入的参数

c

正在被另一个线程操作时，其结果是不确定的，参考如下示例代码：

import java.util.ArrayList;import java.util.HashSet;import java.util.List;import java.util.Set;/** * This is the Test program. *  * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */public class Main {    public static void main(String[] args) {        Set<String> stringSet = new HashSet<>();        List<String> stringList = new ArrayList<>();        Thread thread1 = new Thread() {            public void run() {                try {                    for (int i = 0; i < 20; i++) {                        stringSet.add("string" + i);                        Thread.sleep(10);                    }                } catch (InterruptedException e) {                    // TODO Auto-generated catch block                    e.printStackTrace();                }            }        };        Thread thread2 = new Thread() {            public void run() {                try {                    Thread.sleep(30);                } catch (InterruptedException e) {                    // TODO Auto-generated catch block                    e.printStackTrace();                }                stringList.addAll(stringSet);                System.out.println(stringList);            }        };        thread1.start();        thread2.start();    }}

为了更明显地显示此特征，笔者在代码中添加了线程休眠的过程，调整第

22

行和第

34

行的休眠参数将得到不同的输出结果，由此可知，

addAll

方法并不具有线程安全的特性。

·set方法

set

方法直观上根据方法名可以理解为设置

list

中某个位置的元素。但需要注意的是，该方法本质上是一种替换操作，即，要设置某个位置上的元素，这个位置在设置前必须有元素，否则会抛出异常，示例代码如下：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * This is the Test program. *  * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */public class Main {    public static void main(String[] args) {        List<String> stringList = new ArrayList<>();        stringList.set(1, "abc");        stringList.set(2, "def");    }}

代码很简单，创建了一个

list

，然后在和的位置设置元素，由于新创建的

list

在位置和

是没有元素的，因此替换失败，抛出异常，结果如下：

对于某些应用，就需要以乱序的方式插入到

list

中，笔者的应用场景是：当从数据库中读取数据到

list

中时，要保证

list

中的数据有序，但数据库的存储是不保序，虽然可以读取到内存以后再进行排序，但是考虑到数据量比较大，读取到内存再排序的性能比较低，因此，笔者决定在数据库中存储每条数据的序号，然后读取数据的时候在根据序号直接添加到

list

里面，这个时候就需要以乱序的方式插入

list

，对于上面的异常，可以采取预填充的方式，示例代码如下：

import java.util.ArrayList;import java.util.List;/** * This is the Test program. *  * @version 2018-04-06 * @author Octopusfly */public class Main {    public static void main(String[] args) {        List<String> stringList = new ArrayList<>();        stringList.add(null);        stringList.add(null);        stringList.add(null);        stringList.add(null);        stringList.add(null);        stringList.add(null);        stringList.set(2, "2");        stringList.set(1, "1");        stringList.set(0, "0");        stringList.set(4, "4");        stringList.set(3, "3");        stringList.set(5, "5");        System.out.println(stringList);    }}

程序首先对

list

进行了

null

填充，然后在通过

set

方法替换为有用的数据，此时就可以乱序插入了,程序执行结果如下：

总结