1. Giới thiệu
Khi lập trình bằng Java, “khởi tạo List” là một trong những khái niệm cơ bản và quan trọng nhất. Khác với mảng, List cho phép thay đổi kích thước động và hỗ trợ nhiều triển khai khác nhau như ArrayList và LinkedList, khiến chúng thường được sử dụng trong các nhiệm vụ phát triển hàng ngày. Tuy nhiên, nhiều lập trình viên vẫn gặp khó khăn với các câu hỏi như “Tôi nên dùng phương pháp khởi tạo nào?” hoặc “Sự khác nhau giữa các cách tiếp cận là gì?”
Bài viết này giải thích rõ ràng các đặc điểm thiết yếu của List trong Java, mục đích của việc khởi tạo, và các phương pháp khởi tạo khác nhau có sẵn — đặc biệt dành cho người mới bắt đầu. Chúng tôi cũng sẽ đưa ra các ví dụ thực tiễn thường được dùng trong dự án thực tế, những cạm bẫy phổ biến, và cách chọn phương pháp phù hợp tùy theo trường hợp sử dụng của bạn. Nếu bạn muốn học cách khởi tạo List tối ưu hoặc muốn có lợi thế so với các bài viết cạnh tranh, hướng dẫn này sẽ rất hữu ích.
2. Kiến thức cơ bản về List và tầm quan trọng của việc khởi tạo
List trong Java là một loại collection có thể lưu trữ dữ liệu có thứ tự, độ dài thay đổi. Triển khai được sử dụng nhiều nhất là ArrayList, nhưng còn có một số khác, bao gồm LinkedList và Vector. So với mảng, List cung cấp khả năng thay đổi kích thước linh hoạt và các thao tác đơn giản như thêm hoặc xóa phần tử.
【Đặc điểm của List】
- Giữ nguyên thứ tự : Các phần tử duy trì thứ tự mà chúng được chèn vào.
- Cho phép trùng lặp : Nhiều giá trị giống nhau có thể được lưu trữ.
- Kích thước động : Không cần chỉ định kích thước trước; các phần tử có thể được thêm hoặc xóa tự do.
Tuy nhiên, các phương pháp khởi tạo khác nhau có hành vi khác nhau, vì vậy việc chọn cách tiếp cận phù hợp dựa trên mục tiêu là rất quan trọng.
【Tại sao việc khởi tạo lại quan trọng】
Việc lựa chọn kỹ thuật khởi tạo List phù hợp phụ thuộc rất nhiều vào trường hợp sử dụng của bạn. Ví dụ:
- Tạo một List rỗng yêu cầu một phương pháp đơn giản.
- Tạo một List với các giá trị khởi tạo có thể cần một cách tiếp cận khác.
- Nếu bạn cần một List bất biến, một số phương pháp sẽ phù hợp hơn. Ngoài ra, các phiên bản Java hiện đại cung cấp cú pháp mới để cải thiện hiệu suất. Hiểu rõ các tùy chọn này sẽ tăng đáng kể năng suất làm việc.
【Sự khác biệt giữa List và mảng】
Mảng trong Java có độ dài cố định và kích thước phải được xác định khi khai báo. List, ngược lại, hỗ trợ thay đổi kích thước động và do đó được ưa chuộng trong các trường hợp thực tế. Tuy nhiên, tùy thuộc vào kỹ thuật khởi tạo và triển khai nội bộ, có thể có sự khác biệt về hiệu năng hoặc hạn chế chức năng, khiến việc sử dụng đúng cách trở nên quan trọng.
3. Năm cách khởi tạo List
Java cung cấp một số phương pháp để khởi tạo List. Phương pháp lý tưởng phụ thuộc vào trường hợp sử dụng, phiên bản Java, và việc bạn có cần thêm hoặc xóa phần tử sau này hay không. Phần này giải thích năm kỹ thuật khởi tạo thường dùng cùng với đặc điểm và trường hợp sử dụng tốt nhất của chúng.
3.1 Tạo một List rỗng
Đây là cách khởi tạo cơ bản nhất. Nó được dùng khi bạn muốn bắt đầu với một List rỗng và thêm giá trị sau này.
List<String> list = new ArrayList<>();
- Trường hợp sử dụng : Khi sẽ thêm phần tử sau này.
- Điểm chính : Ban đầu rỗng, nhưng có thể tự do thêm phần tử bằng
add(). Bạn cũng có thể chọn các triển khai khác, như LinkedList, tùy theo nhu cầu.
3.2 Sử dụng Arrays.asList
Khi bạn muốn nhanh chóng tạo một List từ một vài giá trị hoặc một mảng, Arrays.asList() rất tiện lợi. Nó cho phép bạn tạo List với các giá trị khởi tạo trong một dòng duy nhất.
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
- Trường hợp sử dụng : Khi tạo List từ nhiều giá trị cố định.
- Lưu ý : List được tạo bằng phương pháp này có kích thước cố định, vì vậy việc thêm hoặc xóa phần tử bằng
add()hoặcremove()không được phép. Tuy nhiên,set()có thể sửa đổi các giá trị hiện có. - Nếu cần sửa đổi : Tạo một ArrayList mới như sau:
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
3.3 Sử dụng List.of (Java 9+)
Từ Java 9 trở đi, List.of() cho phép tạo danh sách bất biến một cách dễ dàng.
List<String> list = List.of("A", "B", "C");
- Trường hợp sử dụng : Khi nội dung cố định và không cần thay đổi.
- Đặc điểm : Các danh sách được tạo bằng phương thức này là hoàn toàn bất biến. Không cho phép bất kỳ sửa đổi nào—bao gồm
add(),remove(), hoặc thậm chíset()—được phép. Điều này lý tưởng cho các hằng số và dữ liệu quan trọng về an toàn.
3.4 Sử dụng Khối Khởi Tạo Instance
Kỹ thuật ít phổ biến này sử dụng khối khởi tạo instance trong một lớp ẩn danh. Nó cho phép khởi tạo đa dòng hoặc phức tạp trong một biểu thức.
List<String> list = new ArrayList<>() {{
add("A");
add("B");
add("C");
}};
- Trường hợp sử dụng : Khi cần nhiều phần tử hoặc logic khởi tạo phức tạp.
- Lưu ý : Vì nó tạo ra một lớp ẩn danh, không khuyến khích sử dụng cho các dự án lớn hoặc môi trường quan trọng về hiệu suất do lo ngại về bộ nhớ và khả năng bảo trì.
3.5 Tạo ArrayList Với Dung Lượng Ban Đầu
List<String> list = new ArrayList<>(100);
- Trường hợp sử dụng : Khi bạn mong đợi chèn nhiều phần tử và đã biết kích thước xấp xỉ.
- Lợi ích : Giảm các hoạt động thay đổi kích thước nội bộ và cải thiện hiệu suất.
Sự đa dạng của các phương thức khởi tạo này cho phép các nhà phát triển Java chọn cách tiếp cận hiệu quả nhất cho từng tình huống.
4. So Sánh Từng Phương Pháp Khởi Tạo
Phần này so sánh năm kỹ thuật khởi tạo được giới thiệu trước đó. Tổng quan có tổ chức này giúp bạn quyết định phương pháp nào để sử dụng khi không chắc chắn.
【Các Điểm So Sánh Chính】
| Initialization Method | Add/Remove | Modify Values | Immutability | Recommended Use Case |
|---|---|---|---|---|
| new ArrayList<>() | Yes | Yes | No | General List operations |
| Arrays.asList(…) | No | Yes | Partial (fixed size) | When converting an array to a List and only modifying existing values |
| new ArrayList<>(Arrays.asList(…)) | Yes | Yes | No | When you need both initial values and modifiable size |
| List.of(…) | No | No | Excellent | When a fully immutable constant List is required |
| Instance initializer | Yes | Yes | No | When initializing complex or multi-line values at once |
| new ArrayList<>(initial capacity) | Yes | Yes | No | When handling many elements and optimizing performance |
【Hướng Dẫn Chọn Lựa Chính】
- Nếu bạn cần thêm hoặc xóa phần tử sau này ⇒
new ArrayList<>()hoặcnew ArrayList<>(Arrays.asList(...)) - Nếu bạn muốn một List từ các giá trị cố định mà không thêm/xóa ⇒
Arrays.asList(...) - Nếu bạn cần một List hoàn toàn bất biến (quan trọng về an toàn) ⇒
List.of(...)(Java 9+) - Nếu bạn cần logic khởi tạo đa dòng hoặc phức tạp ⇒ Khối khởi tạo instance
- Nếu bạn mong đợi số lượng phần tử lớn và muốn hiệu suất tốt hơn ⇒
new ArrayList<>(dung lượng ban đầu)
【Ghi Chú】
- Các List được tạo bằng
Arrays.asListcó kích thước cố định—thêm hoặc xóa phần tử sẽ dẫn đếnUnsupportedOperationException. List.ofhỗ trợ không hoặc nhiều phần tử, nhưng nó bất biến—không thể sử dụng add, remove, và set.- Các khối khởi tạo instance mạnh mẽ nhưng tạo ra các lớp ẩn danh, có thể ảnh hưởng đến khả năng đọc và hiệu suất.
Việc chọn phương pháp khởi tạo đúng dựa trên mục đích sử dụng dự định, an toàn và hiệu suất là rất quan trọng cho phát triển Java hiệu quả.
5. Các Ví Dụ Sử Dụng Thực Tế
Phần này cung cấp các ví dụ thực tế cho từng phương pháp khởi tạo List được giới thiệu trước đó. Bằng cách xem xét các tình huống cụ thể, bạn có thể hiểu rõ hơn phương pháp nào phù hợp với trường hợp sử dụng của mình.
5.1 Tạo Một List Rỗng Và Thêm Giá Trị Sau
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Satou");
names.add("Suzuki");
names.add("Takahashi");
System.out.println(names); // Output: [Satou, Suzuki, Takahashi]
Giải Thích:
Đây là cách sử dụng cơ bản nhất. Nó hữu ích khi bạn muốn chuẩn bị một List rỗng trước và thêm giá trị sau, chẳng hạn từ đầu vào người dùng hoặc vòng lặp.
5.2 Tạo Một List Có Kích Thước Cố Định Với Arrays.asList
List<String> fruits = Arrays.asList("Apple", "Banana", "Mikan");
System.out.println(fruits); // Output: [Apple, Banana, Mikan]
// fruits.add("Grape"); // ← This will cause an error
fruits.set(0, "Pineapple"); // This is allowed
System.out.println(fruits); // Output: [Pineapple, Banana, Mikan]
Giải Thích:
Phương pháp này tiện lợi cho việc xử lý tập dữ liệu cố định hoặc khi bạn muốn xử lý giá trị ngay lập tức. Tuy nhiên, không cho phép thêm hoặc xóa phần tử, vì vậy cần thận trọng.
5.3 Tạo Danh sách Không Thay Đổi với List.of (Java 9+)
List<String> colors = List.of("Red", "Blue", "Green");
System.out.println(colors); // Output: [Red, Blue, Green]
// colors.add("Yellow"); // ← Will throw an exception
Giải thích:
Điều này lý tưởng cho các danh sách hằng số hoặc giá trị không nên bị thay đổi, đặc biệt khi an toàn và tính không thay đổi là quan trọng.
5.4 Thiết lập Giá trị Khởi tạo Phức tạp với Khối Khởi tạo Thể hiện
List<Integer> numbers = new ArrayList<>() {{
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
add(i * i); // 1, 4, 9, 16, 25
}
}};
System.out.println(numbers); // Output: [1, 4, 9, 16, 25]
Giải thích:
Hữu ích khi bạn cần vòng lặp, điều kiện hoặc logic phức tạp cho việc khởi tạo. Nó mạnh mẽ nhưng không được khuyến nghị trong các hệ thống quy mô lớn do chi phí của lớp ẩn danh.
5.5 Thêm Lượng Dữ liệu Lớn với Dung lượng Khởi tạo
List<Integer> bigList = new ArrayList<>(1000);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
bigList.add(i);
}
System.out.println(bigList.size()); // Output: 1000
Giải thích:
Khi xử lý các tập dữ liệu lớn, việc chỉ định dung lượng khởi tạo giảm các hoạt động thay đổi kích thước và cải thiện hiệu suất.
Việc chọn phương thức khởi tạo đúng dựa trên tình huống thực tế sẽ cải thiện tính dễ đọc, hiệu suất và khả năng bảo trì.
6. Tóm tắt
Trong bài viết này, chúng ta đã khám phá nhiều cách tiếp cận để khởi tạo List trong Java—từ các khái niệm cơ bản và ví dụ thực tế đến so sánh và thực hành tốt nhất. Mặc dù việc khởi tạo List có thể trông đơn giản ban đầu, phương pháp tối ưu thay đổi đáng kể tùy thuộc vào trường hợp sử dụng và yêu cầu.
Tóm tắt Các Điểm Chính:
- List có thứ tự, cho phép trùng lặp và hỗ trợ thay đổi kích thước động, làm chúng linh hoạt hơn mảng.
- Java cung cấp nhiều phương thức khởi tạo: List rỗng, List với giá trị khởi tạo, List không thay đổi, List với dung lượng khởi tạo chỉ định, và hơn thế nữa.
- Việc chọn phương pháp đúng phụ thuộc vào việc bạn có cần thêm/xóa phần tử, xử lý dữ liệu cố định, đảm bảo tính không thay đổi, hoặc quản lý các tập dữ liệu lớn một cách hiệu quả.
Arrays.asListvàList.ofcó những hạn chế cụ thể (kích thước cố định hoặc không thay đổi hoàn toàn), vì vậy việc hiểu hành vi của chúng là thiết yếu.
Khi bạn gặp phải việc khởi tạo List trong phát triển thực tế hoặc học tập, hãy tham khảo lại hướng dẫn này để chọn phương pháp phù hợp nhất. Chúng tôi hy vọng bài viết này giúp bạn viết mã Java an toàn và hiệu quả hơn.
7. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)
C1: Tôi có thể thêm phần tử vào List được tạo với Arrays.asList không?
A1: Không, bạn không thể. List được tạo bằng Arrays.asList có kích thước cố định, vì vậy gọi add() hoặc remove() sẽ ném UnsupportedOperationException.
Tuy nhiên, bạn có thể ghi đè giá trị hiện có bằng set().
Nếu bạn muốn một List có thể thay đổi, hãy chuyển đổi như sau:
new ArrayList<>(Arrays.asList(...))
C2: Sự khác biệt giữa List.of và Arrays.asList là gì?
A2:
List.of(Java 9+) tạo một List hoàn toàn không thay đổi. Không cho phép bất kỳ sửa đổi nào—ngay cảset().Arrays.asListtạo một List kích thước cố định. Bạn không thể thêm hoặc xóa phần tử, nhưng ghi đè giá trị bằngset()là được phép.
Cả hai đều không cho phép add() và remove(), nhưng List.of cung cấp tính không thay đổi mạnh mẽ hơn.
Nếu an toàn và tính không thay đổi là ưu tiên, List.of được khuyến nghị.
C3: Lợi ích của việc chỉ định dung lượng khởi tạo khi khởi tạo List là gì?
A3:
Khi sử dụng ArrayList, việc chỉ định dung lượng khởi tạo có lợi khi bạn mong đợi thêm nhiều phần tử. Nó giảm các hoạt động thay đổi kích thước mảng nội bộ, cải thiện hiệu suất.
Nếu bạn biết trước số lượng phần tử xấp xỉ, việc đặt dung lượng khởi tạo tránh các phân bổ bộ nhớ không cần thiết.
C4: Tại sao tôi nên cẩn thận khi sử dụng khối khởi tạo thể hiện cho việc khởi tạo?
A4:
Khối khởi tạo thể hiện tạo một lớp ẩn danh đằng sau hậu trường.
Điều này có thể dẫn đến:
- Tăng mức sử dụng bộ nhớ
- Giảm khả năng bảo trì
- Các vấn đề tiềm ẩn khi tuần tự hoá
Mặc dù tiện lợi cho việc khởi tạo ngắn gọn và phức tạp, nó không phù hợp cho môi trường quy mô lớn hoặc nhạy cảm về hiệu năng.
Câu hỏi 5: Làm thế nào để khởi tạo một LinkedList?
A5:
Khởi tạo LinkedList hoạt động tương tự như ArrayList. Ví dụ:
List<String> list = new LinkedList<>();
Bạn cũng có thể khởi tạo một LinkedList bằng các phương pháp khác:
new LinkedList<>(existingList)- Sử dụng
Arrays.asListhoặcList.ofkết hợp với việc chuyển đổi
Chúng tôi hy vọng phần FAQ này giúp trả lời các câu hỏi của bạn.
Hiểu biết về việc khởi tạo List sẽ hỗ trợ việc phát triển Java sạch hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn.
