Java中List.of()和Arrays.asList()的区别及原因分析

背景

在Java中，我们经常需要使用List集合来存储一组数据，如何高效地初始化一个List是我们需要关注的问题。在Java 9及其后续版本中，引入了List.of()方法，提供了一种更简单、更易读的方式来初始化List集合。但是，在Java 9之前，我们经常使用Arrays.asList()方法来初始化List集合。那么，List.of()和Arrays.asList()有什么区别呢？这个问题在面试中也经常被问到。下面将详细比较这两个方法的区别及原因分析。

区别

1. 可变性

List.of()方法返回的List集合是不可变的，不能添加、删除或修改其中的元素。如果我们想对其中的元素进行操作，将会抛出UnsupportedOperationException异常。而Arrays.asList()方法返回的List集合是可变的，可以添加、删除或修改其中的元素。

示例代码：

List<Integer> list1 = List.of(1, 2, 3);
list1.add(4); //抛出UnsupportedOperationException异常
list1.set(0, 5); //抛出UnsupportedOperationException异常

List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);
list2.add(4); //不抛出异常
list2.set(0, 5); //修改成功

2. 元素类型

List.of()方法返回的List集合中的元素类型是不可变的，我们必须在调用该方法时就确定元素的类型。而Arrays.asList()方法返回的List集合中的元素类型是可变的，我们可以在运行时改变元素的实际类型。

示例代码：

List<Number> list1 = List.of(1, 2.0, 3L);
List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);
Collections.addAll(list1, 4.0f, 5L); //抛出UnsupportedOperationException异常
Collections.addAll(list2, 4, 5L); //添加成功

原因分析

为什么List.of()方法返回的List集合是不可变的？为什么Arrays.asList()方法返回的List集合是可变的？

1. List.of()方法原因分析

List.of()方法返回的List集合是被视为不可变的，这个决策是由Java语言设计者做出的。不可变的对象是线程安全的，可以有效地避免在并发环境下出现竞态条件。在Java 9中， Lambda表达式 和 Stream API 的使用比以往更加地广泛，因此Java在集合方面的使用也越来越频繁。List.of()方法不可变性的设计可以避免线程间的竞争，更符合函数式编程的思想。

2. Arrays.asList()方法原因分析

Arrays.asList()方法返回的List集合是可变的，是由它的实现方式决定的。Arrays.asList()方法实际上是将数组转换成列表返回，因此随后对该列表的操作都可以直接地映射到原数组上。这样，我们就可以实现在不创建新对象的情况下，修改一个已经创建的数组。

但是需要注意的是，如果我们修改了Arrays.asList()返回的List集合中的元素个数，那么这样的操作可能会导致程序运行时出现一些意料之外的问题（如示例代码中，我们添加了一个元素4后，却没有抛出异常，但是在调用toArray()方法时却出现了ArrayStoreException异常）。

总结

List.of()和Arrays.asList()都是Java中常用的初始化List集合的方法，这两个方法有着不同的特点和应用场景。List.of()方法的不可变性特性更符合函数式编程的思想，可避免在并发环境下出现竞态条件；而Arrays.asList()方法的可变性特性则可以高效地对已有的数组对象进行修改。我们可以在实际工作中根据需要来选择不同的方法来初始化List集合。