由ArrayList构造函数源码引出的问题

　　ArrayList应该用得很多了。最近看了看其源码，发现有很多细节，如果要我们自己来实现，估计会考虑不到。当然，这些细节跟jdk本身一些实现的bug有关，如果不去深挖，定然是不能发现。本文从ArrayList的一个构造函数开始剖析。

　　该构造函数源代码如下：

public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
        elementData = c.toArray();
        size = elementData.length;
        // c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
        if (elementData.getClass() != Object[].class)
            elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
    }

　　与上述源代码相关的elementData的申明如下：

private transient Object[] elementData;

　　注意到，这是一个Object类型的数组。　

我的疑问在于，第四行注释是什么意思？原来，它表明这里涉及到jdk的一个bug，代号6260652。经过查找，在http://bugs.java.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6260652中有描述这个bug。它是这么描述的：Arrays.asList(x).toArray().getClass() should be Object[].class。原来，bug由来于Arrays这个工具类。查看源代码：

public static <T> List<T> asList(T... a) {
        return new ArrayList<>(a);
    }

　　这边的ArrayList并非我们常用的java.util.ArrayList，而是Arrays的内部类。它继承自AbstractList，自然实现了Collection接口，代码如下：

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) {
            if (array==null)
                throw new NullPointerException();
            a = array;
        }

        public int size() {
            return a.length;
        }
        。。。。。。
 }
    

　　可以发现，这里的a不是 Object[]，而是E[]。a称为该ArrayList的backed array。同时构造函数也是直接用array给a赋值。这就是问题的所在。举个例子：

    String[] s=new String[]{"hello","world"};
    List<String> list=Arrays.asList(s);
    Object[] a=list.toArray();
    System.out.println(a.getClass().getName());       
 

　　上述代码输出的是"[Ljava.lang.String"。说明是String[]。而另一段代码（如下）输出的则是"[Ljava.lang.Object"。

　　ArrayList<String> s=new ArrayList<String>();
　　System.out.println(s.toArray().getClass().getName());

　　出于可靠性考虑，需要保证java.util.ArrayList的backed array类型都是Object[]的。故而，文章第一段代码处需要做一个判断，如果参数的toArray得到的类型不是Object[]，则做另外的处理。如果不做该处理，会有问题吗？假如有如下代码：

　　List<Object> l = new ArrayList<Object>(Arrays.asList("foo", "bar"));
   l.set(0, new Object());

　　如果不做处理，则会出现ArrayStoreException。因为l中的array类型是String[]，不能随意存入Object类型的数据。通过该处理，就把Array.asList的问题在这个地方消除了。

　　另一个问题：

　　由此也更容易理解另一个问题，就是ArrayList的toArray。该函数有两种实现方式：

　　public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size);
    }

　　public <T> T[] toArray(T[] a) {
        if (a.length < size)
            // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        return a;
    }

　　通常我们使用第二种，如果我们有一个ArrayList<String> s，要把它转换成String[]，我们要这样写：

String[] sa=s.toArray(new String[0]);

　　第二中返回的是泛型的数组，第一种则是Object[]。如果使用第一种，我们就不便对数组的值进行更改了，因为数组元素的类型是Object，而不是String。如果强制转成String[]，则会出现ClassCastException。

　　总结：ArrayList中的elementData是Object[]，由此带来的问题，也应当在使用的时候注意。

 

private transient Object[] elementData;