Java中List与数组互相转换

1.说明

在Java中，经常遇到需要List与数组互相转换的场景。

List转换成数组，可以使用List的toArray()或者toArray(T[] a)方法。

数组转换成List，可以使用Arrays.asList()或者Collections.addAll()方法。

如果仅仅为了打印数组，不需要把数组转换成List，

可以使用Arrays.toString()方法。

2.List转换成数组

List转换成数组可以调用toArray方法，

这里有两个重载的方法，

一般使用第2个带泛型参数的方法：

Object[] toArray();
<T> T[] toArray(T[] a);

2.1.无参数toArray方法

Object[] toArray();

这个方法将List直接转为Object[]数组。

Java初学者喜欢用这个方法，

没有参数使用起来很方便，

而且代码编译也没有报错，

错误使用的示例代码如下：

List<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("list-a");
strList.add("list-b");
String[] strArray = (String[]) strList.toArray();

结果一运行，直接报错，

不能将Object[]转化为String[]：

Exception in thread "main" java.lang.ClassCastException:
[Ljava.lang.Object; cannot be cast to [Ljava.lang.String;

正确使用代码如下：

List<String> strList = new ArrayList<>();
Object[] strArray = strList.toArray();

得到了一个通常情况下没啥用的Object[]。

2.2.支持泛型的toArray方法

<T> T[] toArray(T[] a);

这个方法接收一个类型为 T 的数组，

注意基本类型是不能作为泛型参数的。

如果是使用int[] 类型数组，

需要把 int[] 换成 Integer[] 。

使用的示例代码如下：

List<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("list-a");
strList.add("list-b");
String[] strArray = strList.toArray(new String[strList.size()]);

2.3.toArray方法入参的数组大小

针对如下代码，

分析一下初始化的String数组的大小size，

和List的大小strList.size()的关系，

对于返回值产生的不同影响:

List<String> strList = new ArrayList<>();
strList.add("list-a");
strList.add("list-b");
String[] strArray1 = new String[size];
String[] strArray2 = strList.toArray(strArray1);

2.3.1.size < strList.size()

现在设置size=0，

小于strList.size()=2，

代码修改部分如下：

String[] strArray1 = new String[0];

返回的strArray2和strArray1不是同一个对象。

2.3.2.size = strList.size()

现在设置size=strList.size()，

代码修改部分如下：

String[] strArray1 = new String[strList.size()];

返回的strArray2和strArray1是同一个对象。

所以下面两块代码是等价的，

得到的strArray都是我们期望的结果：

String[] strArray = strList.toArray(new String[strList.size()]);

String[] strArray = new String[strList.size()];
strList.toArray(strArray);

2.3.3.size > strList.size()

现在设置size=strList.size()+1，

代码修改部分如下：

String[] strArray1 = new String[strList.size()+1];

返回的strArray2和strArray1是同一个对象，

但是数组的最后一个元素是null，

如果数组中的元素多于List中的元素，

列表复制完后紧接着的数组末尾被设置为null,

即strArray1[strList.size()]=null,

这对于调用方确定数组的真实长度很有用，

如果使用strList.size()+2初始化数组，

则数组的倒数第二个元素是null。

3.数组转换成List

可以使用Arrays.asList()或者Collections.addAll()方法,

推荐使用Collections.addAll()方法，

这样得到的返回对象可以往里面添加新的元素。

3.1.使用Arrays.asList()方法

示例代码如下：

String[] strArray = { "array-a", "array-b" };
List<String> strList = Arrays.asList(strArray);

注意该方法的返回值是java.util.Arrays类中一个私有静态内部类java.util.Arrays.ArrayList，

它并非java.util.ArrayList类。

java.util.Arrays.ArrayList类具有set()，get()，contains()等方法，

但是不支持添加add()或删除remove()方法,调用这些方法会报错。

如果直接往返回的list添加一个新元素：

strList.add("array-c");

运行会报错UnsupportedOperationException：

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:148)
    at java.util.AbstractList.add(AbstractList.java:108)

解决方法是新建一个List对象,

并且加入返回的strList，

然后再add新元素：

List<String> strListNew = new ArrayList<>(strList);
strListNew.add("array-c");

3.2.使用Collections.addAll()方法

String[] strArray = { "array-a", "array-b" };
List<String> strList = new ArrayList<>(strArray.length);
Collections.addAll(strList, strArray);
strListNew.add("array-c");

得到的返回对象可以直接添加新的元素。

4.参考文章

深入理解List的toArray()方法和toArray(T[] a)方法
ArrayList的toArray
Java数组转List的三种方式及对比