集合使用注意事项

集合使用中的常见陷阱和解决方案，避免生产环境中的 bug。

集合转 Map

toMap() 的 value 不能为 null

Collectors.toMap() 内部调用 Map.merge()，merge 会用 Objects.requireNonNull(value) 检查，导致 NPE。

// 抛出 NPE！phoneNumber 为 null 时
list.stream().collect(Collectors.toMap(Person::getName, Person::getPhoneNumber));

注意

解决方案 使用三参数重载：Collectors.toMap(keyMapper, valueMapper, (v1, v2) -> v1)

数组转集合

Arrays.asList() 陷阱

陷阱1：基本类型数组不会自动装箱

int[] arr = {1, 2, 3} 传入 Arrays.asList(arr) 返回 size=1 的列表，元素是数组地址。必须使用 Integer[]。

陷阱2：返回的 List 不支持 add/remove/clear

Arrays.asList() 返回 Arrays$ArrayList（内部视图类），调用 add()/remove() 抛 UnsupportedOperationException。

正确转换方式：

Integer[] arr = {1, 2, 3};

List<Integer> list1 = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));      // ArrayList 构造
List<Integer> list2 = Arrays.stream(arr).boxed().collect(Collectors.toList()); // Stream（推荐）
List<Integer> list3 = List.of(arr);                              // JDK9+
List<Integer> list4 = ImmutableList.copyOf(arr);                 // Guava

强制规则

规则	说明
覆写 equals 必须覆写 hashCode	否则 HashMap/HashSet 行为异常
集合不允许存放自身	递归引用导致栈溢出
subList 结果不可强转 ArrayList	subList 返回内部类 SubList
toArray 传入长度 0 的数组	toArray(new T[0]) 性能更优
ConcurrentHashMap 禁用 null	无法区分"键不存在"和"值为 null"

ConcurrentHashMap 复合操作

ConcurrentHashMap 保证单个操作的线程安全，但不保证复合操作的原子性。

// 竞态条件：两个线程同时判断 key 不存在，都执行 put
if (!map.containsKey(key)) {
    map.put(key, value);  // 线程 B 的值可能被覆盖
}

使用原子性复合方法

putIfAbsent、compute、computeIfAbsent、computeIfPresent、merge 均为原子操作。

map.putIfAbsent(key, value);                    // 原子插入
map.computeIfAbsent(key, k -> calculateValue()); // 原子计算并插入