Java List.toArray(T[] a)方法的运行结果为何有时与预期不符？

深入理解Java List.toArray(T[] a) 方法及运行结果

Java中的List.toArray()方法用于将List集合转换为数组。然而，List.toArray(T[] a)方法的行为并非总是那么直观，尤其是在传入预分配数组作为参数时。本文将详细分析该方法的运行机制，并解释为什么示例代码的结果并非预期的[12, 34, 56, null, null, null]，而是[12, 34, 56, null, 32, 1]。

关键在于理解List.toArray(T[] a)方法参数的作用。当提供一个预先分配好的数组a作为参数时，方法的行为取决于该数组长度与List大小的比较。

JavaDoc文档明确指出：如果传入数组长度大于List大小，则List元素复制到数组后，数组中紧随List元素后的第一个元素将被设置为null，其余元素保持原样。

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让我们分析ArrayList的源码：System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size); 这行代码将List元素复制到数组a。紧接着，if (a.length > size) a[size] = null; 这行代码只将数组中紧随List元素后的第一个元素设置为null。

在示例代码中，List.of(12, 34, 56) 创建了一个包含三个元素的List。传入的数组new Integer[]{1, 2, 1, 43, 32, 1} 长度为6。toArray方法将List的三个元素复制到数组的前三个位置，并将第四个位置设置为null。剩余元素（数组中已存在的元素）保持不变。因此，最终结果为[12, 34, 56, null, 32, 1]，而不是[12, 34, 56, null, null, null]。

UnmodifiableList的实现逻辑与ArrayList类似，尽管内部实现细节可能不同，但在数组长度大于List长度的情况下，也只会将紧随List元素后的第一个元素设置为null。 因此，ArrayList和UnmodifiableList的toArray(T[] a)方法行为一致。

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