为什么arraylist 类既要实现List 又要扩展AbstractList？

Question

java.util.ArrayList 的实现实现了List 并扩展了AbstractList。但是在 java 文档中你可以看到 AbstractList 已经实现了 List。那么实现List和扩展AbstractList不是多余的吗？
我的第二个问题

请看下面的代码：

String str = "1,2,3,4,5,6,7,8,9,10";
String[] stra = str.split(",");
List<String> a = Arrays.asList(stra);

Arrays 类的Arrays.asList() 方法包含它自己的ArrayList 实现。但是这个只是扩展了 AbstractList 而没有实现 List。但是上面的代码可以编译。
但是当代码修改为如下

String str = "1,2,3,4,5,6,7,8,9,10";
String[] stra = str.split(",");
java.util.ArrayList<String> a = Arrays.asList(stra);

我收到一个错误：cannot convert form List<String> to ArrayList<String>
这背后的原因是什么？
EDIT
Arrays.asList() 确实返回了它自己的 ArrayList 实现。签出this。

Answer 1

Arrays.asList 返回一个列表。因此，将其转换为 ArrayList 是不安全的，因为您不知道返回的 List 类型（取决于它创建列表的数组类型）。你的第二个 sn-p 想要一个 ArrayList 隐式。因此，当您的第一个 sn-p 编译正常时它会失败，因为它需要一个 List。你可以做-

ArrayList<String> a = new ArrayList<String>(Arrays.asList(stra));

Answer 2

那么实现List和扩展AbstractList不是多余的吗？

是的，它是 100% 冗余的。但是，Java 实现者在集合库的所有公共实现中非常一致地添加了接口：

• LinkedList<E> 和 ArrayList<E> 扩展实现 List<E> 的 AbstractList<E>，然后自己实现 List<E>。
• HashSet<E> 和 TreeSet<E> 扩展实现 AbstractSet<E> 的 Set<E>，然后自己实现 Set<E>。
• HashMap<K,V> 和 TreeMap<E> 扩展实现 AbstractMap<K,V> 的 Map<K,V>，然后自己实现 Map<K,V>。

我的理解是他们这样做是出于文档目的：作者想表明ArrayList<E> 主要是List<E>； ArrayList<E> 扩展 AbstractList<E> 的事实是其实现的一个不太重要的细节。其他公共收藏类型也是如此。

请注意，Arrays.ArrayList<E> 类不公开可见，因此其作者并不关心明确包含 List<T>。

就失败的转换而言，这应该不足为奇，因为内部类Arrays.ArrayList<E> 和公共类ArrayList<E> 彼此无关。

Answer 3

1) ArrayList implements List 是多余的，但仍然合法。只有 JCF（Java 集合框架）设计者才能回答为什么。由于首席 JCF 设计师 J.Bloch 在“Effective Java”中没有说明为什么会这样，看来我们永远不会知道为什么。

2) Arrays.asList 返回

public class Arrays {
   ...

    private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements RandomAccess, java.io.Serializable
    {
...

它不是 java.util.ArrayList 并且不能转换为它

Answer 4

第一个问题请查看Why does ArrayList have "implements List"?

---

回答你的第二个问题

java.util.ArrayList<String> a = Arrays.asList(stra);

正如您提到的Arrays.asList 返回其抽象列表的own implementation，不幸的是，此代码的创建者也将此类命名为 ArrayList。现在因为我们不能水平转换但只有垂直返回的数组列表不能转换为java.utli.ArrayList，而只能转换为java.util.AbstractList或其超类型，如java.util.List，这就是您的第一个代码示例有效的原因。

Answer 5

第一个问题的答案是实现 List 是一个合同。该合约可以由 AbstractList 和 ArrayList 定义。 ArrayList 实现 List 是为了在将来可能需要扩展而不是从可能实现也可能不实现 List 的 AbstractList 时遵守 List 契约的事实。

对于第二个问题：Arrays.asList 返回一个 List。在当前实现中可能会返回 ArrayList。例如，在下一个版本中可能会返回一个不同的列表 LinkedList，并且合同（由方法签名定义）仍将受到尊重。

Answer 6

我相信，这是有原因的。这只是我的想法，我在 JLS 的任何地方都找不到。

如果我是一名开发人员，正在编写一个将被广泛使用的 API，我为什么要这样做？

绝对没有这样做的理由，但考虑一下这种情况，我编写了List 接口并为List 接口提供了ArrayList 实现。

到目前为止，我还没有写过任何抽象类AbstractList。

有一天，一个需求来了，我被要求编写更多List 接口的实现，其中大多数在List 接口中对abstract 方法具有相似或相同的具体方法。

我将继续写一个AbstractList，并为所有这些方法提供必要的实现。但现在我不希望我的一半类实现List 接口，而其中一半扩展AbstractList。

另外，我不能只是从我之前编写的类中删除“实现列表”，可能是因为现在不是正确的时间，或者我不希望其他人的代码在我的新版本中中断。

注意这只是我的意见。

Answer 7

我的回答会简单直接。

实现 List 和扩展不是多余的吗 抽象列表？

是的，但他们这样做只是为了澄清代码，以便容易看到该类实现了 List 接口。

Arrays 类的 Arrays.asList() 方法包含自己的 ArrayList 的实现。但是这个只扩展了 AbstractList 但没有实现 List。

如您所见，这是多余的，如果 AbstractList 已经声明了 List 接口的实现，则无需重新声明该实现。

我收到一个错误：无法将表单列表转换为 ArrayList 这背后的原因是什么？

Arrays.asList() 返回一个列表，它可以是任何类型的列表。该代码中实现的ArrayList与java.util.ArrayList的ArrayList不同，只是同名而已，但代码不同。

Answer 8

只是想补充问题 2 的答案

java.util.ArrayList<String> a=Arrays.asList(stra);

编译器只知道Arrays.asList 的返回类型是List，但不知道它的确切实现可能不是java.util.ArrayList。所以 你得到了这个编译时错误。

类型不匹配：无法从 List 转换为 ArrayList

你可以像这样显式地强制强制转换，

java.util.ArrayList<String> a =(java.util.ArrayList<String>)Arrays.asList(stra);

代码会编译成功，但是会发生运行时异常，

java.lang.ClassCastException: java.util.Arrays$ArrayList 不能 转换为 java.util.ArrayList

这是因为java.util.Arrays$ArrayList（Arrays.asList 返回的实现类型）不是java.util.ArrayList 的子类型。