引言

在 Java 開發中，列表（List）是最常用的數據結構之一，而列表的初始化方式直接影響代碼的簡潔性、性能和可維護性。本文全面總結 Java 中列表初始化的 7 種常見方法，分析其適用場景、優缺點及注意事項，并給出對比總結與最佳實踐建議。

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1. 傳統逐個添加元素

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");

特點

• 適用場景：元素動態生成、數量不確定或需要頻繁增刪。
• 優點：靈活，代碼邏輯清晰。
• 缺點：代碼冗余，元素多時效率低。

注意事項

• 適合需要動態構建列表的場景，但需避免在固定元素初始化時使用。

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2. Arrays.asList() + 構造函數

List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B"));

特點

• 適用場景：已知初始元素且需要后續修改。
• 優點：簡潔高效，一步完成初始化。
• 缺點：中間生成臨時集合，有輕微性能開銷。

注意事項

• 直接使用 Arrays.asList() 返回的是 固定大小的列表（不支持增刪），需用 new ArrayList<>() 包裝。

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3. 雙括號初始化（匿名內部類）

List<String> list = new ArrayList<>() {{add("A");add("B");
}};

特點

• 適用場景：快速測試（生產環境不推薦）。
• 優點：代碼緊湊。
• 缺點：內存泄漏風險（內部類持有外部引用），生成多余類文件。

注意事項

• 慎用于序列化或內存敏感場景。

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4. Java 9+ List.of()（不可變列表）

List<String> list = List.of("A", "B");

特點

• 適用場景：創建小型不可變列表（如配置項、常量）。
• 優點：簡潔、線程安全、性能最優。
• 缺點：不可修改，元素不能為 null，僅支持 Java 9+。

注意事項

• 修改操作會拋出 UnsupportedOperationException。

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5. Stream API（Java 8+）

List<String> list = Stream.of("A", "B").collect(Collectors.toList());

特點

• 適用場景：結合流處理動態生成元素（如過濾、映射）。
• 優點：靈活，支持復雜操作。
• 缺點：流處理有額外開銷，代碼略復雜。

注意事項

• 適合從其他數據結構轉換或復雜初始化場景。

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6. 第三方庫（如 Guava）

// 需引入 Guava 依賴
List<String> list = Lists.newArrayList("A", "B");

特點

• 適用場景：項目已引入 Guava 等庫。
• 優點：代碼簡潔，擴展功能豐富。
• 缺點：增加外部依賴。

注意事項

• 若無特殊需求，優先使用 Java 標準庫方法。

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7. 空列表與單例列表

List<String> emptyList = Collections.emptyList(); // 不可變空列表
List<String> singletonList = Collections.singletonList("A"); // 不可變單元素列表

特點

• 適用場景：空集合或單元素不可變需求。
• 優點：語義明確，節省內存。
• 缺點：不可修改。

注意事項

• 修改操作會拋出 UnsupportedOperationException。

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對比總結

方法	可變性	空元素	代碼簡潔性	Java 版本	性能	推薦場景
傳統逐個添加	可變	允許	低	所有	一般	動態構建列表
new ArrayList<>(Arrays.asList(...))	可變	允許	中	所有	高	已知元素且需修改
雙括號初始化	可變	允許	高	所有	低（內存）	臨時測試
List.of()	不可變	禁止	高	9+	最高	只讀配置項
Stream API	可變	允許	中	8+	一般	復雜初始化
Guava	可變	允許	高	所有	高	已引入第三方庫的項目
Arrays.asList()（直接使用）	不可變	允許	中	所有	高	臨時只讀視圖或適配數組

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注意事項

1. 不可變列表的限制

   • List.of()、Collections.emptyList() 和 Arrays.asList()（直接使用）創建的列表不可增刪元素，但 Arrays.asList() 允許修改元素值。
   • 修改不可變列表會拋出 UnsupportedOperationException。

2. 雙括號初始化的風險

   • 可能導致內存泄漏（內部類持有外部對象引用），慎用于生產環境。

3. 版本兼容性

   • List.of() 需 Java 9+，而 Arrays.asList() 和傳統方法兼容所有版本。

4. 空元素處理

   • List.of() 禁止 null 元素，其他方式允許。

5. 性能權衡

   • List.of() 性能最優，適合高頻訪問的只讀場景；Stream API 靈活但開銷略大。

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最佳實踐

• 需要可變列表：優先使用 new ArrayList<>(Arrays.asList(...))。
• 只讀列表：Java 9+ 使用 List.of()，低版本使用 Collections.unmodifiableList()。
• 動態構建：傳統逐個添加或 Stream API。
• 空或單元素列表：Collections.emptyList() 或 Collections.singletonList()。

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結語

選擇合適的列表初始化方式需綜合考慮 可變性、代碼簡潔性、性能、Java 版本 等因素。本文的對比與總結可幫助開發者快速決策，寫出高效且易維護的代碼。