Collections.unmodifiableList 和防御性复制

Question

如果我写

List<Integer> a1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> a2 = Collections.unmodifiableList(a1);

a2是只读的，但如果我写入

a1.set(0,10);

如果修改原始集合，那么目标复制集合也会被修改。

如果API中说：

返回指定集合的不可修改视图。此方法允许模块向用户提供对内部集合的“只读”访问权限。

那么，为什么我修改原始集合后，目标复制集合也被修改了呢？

也许我误解了意思，如果是这样，该如何编写该集合的防御性副本呢？

- xdevel2000

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如果您想要一个不可修改的a1版本，那么您可以克隆a1并将其变为不可修改的列表。然后对a1的更新将不会影响a2。 - Steve W

Answer 1

是的，你理解得很正确。这个想法是，umodifiableCollection返回的对象不能直接改变，但可以通过其他方式进行更改（实际上是通过直接更改内部集合进行更改）。

只要有东西能够访问内部列表，“不可修改”的集合就可以被更改。

这就是为什么你通常创建一个不可修改的集合，并确保任何东西都无法访问内部列表的原因：

Collection<Integer> myUmodifiableCollection = Collection.umodifiableCollection(Arrays.asList(1, 2, 3));

由于没有任何东西引用由 asList 创建的 List，所以这是一个真正的不可修改的集合。

这种方法的优点是，您根本不需要复制原始集合/列表，这避免了使用内存和计算能力。 Guava 提供 ImmutableCollection 类（以及其子类，比如 ImmutableList），它们提供真正的不可变集合（通常通过复制源来实现）。

- Joachim Sauer

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Arrays.asList() 已经返回了一个固定大小的列表。那么为什么我们还需要使用 Collections.unmodifiableList() 进行装饰呢？我看到你和 @assylias 都使用了相同的习语。你能解释一下吗？ - Geek

@Geek：虽然Arrays.asList()返回的是一个固定大小的列表，但它并不是不可修改的。你仍然可以使用set(int, T)方法更改元素。Collections.unmodifiableList()通过禁止修改来“修复”这个问题。但在任何实际的代码中，我可能会直接使用Guava的ImmutableList（上面提供了链接），因为它书写更短，非常清晰，并且始终确保不会出现“泄漏”。 - Joachim Sauer

Answer 2

也许我误解了其含义，如果是这样，那么编写该集合的防御性副本的方法是什么？

通常，您会这样使用它：

private List<Integer> a1 = Arrays.asList(1, 2, 3);

public List<Integer> getUnmodifiable() {
    return Collections.unmodifiableList(a1);
}

调用getUnmodifiable方法的人，如果没有访问您类的内部（即他们无法访问私有变量a1），则无法修改返回的列表。

- assylias

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Arrays.asList() 已经返回了一个固定大小的列表。那么为什么我们还需要使用 Collections.unmodifiableList() 来装饰它呢？我错过了什么吗？ - Geek

您无法向a1添加内容，但可以将任何项设置为不同的内容。 - assylias

@assylias 实际上，您可以修改列表中对象的内部，但是您不能使用set()方法将旧对象替换为另一个对象。 - Sam003

Answer 3

如果您想保持a1的可变性，并在没有Guava的情况下创建一个不可变副本，这是一种方法。

    List<Integer> a1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
    List<Integer> a2 = Collections.unmodifiableList(new ArrayList<>(a1));

- Travis Miller

Answer 4

自Java 10开始，您可以使用List.copyOf()函数：

List<Integer> a1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
List<Integer> a2 = List.copyOf(a1);

在那之后，对 a1 的更改不能通过 a2 看到，因为 List.copyOf() 将您的列表内容复制到一个新列表中。副本是不可修改的。但在使用该方法之前，请务必阅读该方法的文档，因为它不适用于包含 null 值的列表。

- Ilya Posov

Answer 5

这个想法是你不能通过 a2 修改列表。

修改 a1 列表确实会修改你在 a2 中看到的内容 - 这是有意的。

只需不公开访问列表 a1，你就可以得到想要的结果 :)

- vikingsteve

Answer 6

API表示它在您的情况下使用内部集合，但是集合不是内部的。

重点是，当类中有一个私有列表和该列表的getter时，您可能希望getter的调用者无法修改列表，这种情况下，您将不得不返回一个不可修改的列表。否则，返回的列表只是对您的内部/私有列表的引用，因此其内容可以被修改。

- A4L

Answer 7

该语句：

Collections.unmodifiableList(a1);

返回原始集合的包装器，其修改器方法抛出UnsupportedOperationException。

包装器是读取的，这意味着如果您修改a1，更改将反映在包装的集合a2上。

- Carlo Pellegrini

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实际上，您可以修改列表中对象的内部，但是您不能使用set()方法将旧对象替换为另一个对象。 - Sam003

Answer 8

如果你需要一个不可修改和不可变的列表，或者换句话说，没有与其他库有任何依赖关系的源列表的不可修改副本，请尝试以下方法：

Collections.unmodifiableList(Collections.list(Collections.enumeration(sourceList)))

Collections.list() 方法从枚举中复制值。

- Radio Rogal

Answer 9

a1 和 a2 将引用相同的数据（内存）。

仅有 a2 作为入口，才能让部分内容无法修改。

如果你将 a2 传递给一个期望方法是幂等的方法中，那么 a2 是有用的。

总之，你不能使用 a2 指针来修改数据。

- TheWhiteRabbit