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 một cách động và hỗ trợ nhiều triển khai khác nhau như ArrayList và LinkedList, khiến chúng thường được sử dụng trong các công việc phát triển hàng ngày. Tuy nhiên, nhiều lập trình viên vẫn băn khoăn về 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 sẽ 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—đặc biệt dành cho người mới bắt đầu. Chúng tôi cũng sẽ đưa ra các ví dụ thực tiễn thường gặp trong dự án, những lỗi thường rơi và cách chọn phương pháp phù hợp tùy theo trường hợp sử dụng. Nếu bạn muốn học cách khởi tạo List một cách tối ưu hoặc muốn có lợi thế so với các bài viết khác, 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.
【Các tính năng của List】
- Giữ thứ tự : Các phần tử duy trì thứ tự mà chúng được chèn vào.
- Cho phép trùng lặp : Có thể lưu nhiều giá trị giống nhau.
- 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 sẽ 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 đúng phụ thuộc mạnh mẽ vào trường hợp sử dụng của bạn. Ví dụ:
– Tạo một List rỗng chỉ cần một phương pháp đơn giản.
– Tạo một List với các giá trị khởi tạo có thể cần 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 giúp tăng hiệu suất. Hiểu rõ các tùy chọn này sẽ nâng cao đáng kể năng suất làm việc.
【Sự khác biệt giữa List và mảng】
Mảng trong Java có độ dài cố định và phải xác định kích thước 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 cách triển khai nội bộ, có thể tồn tại 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 nhiều 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 sẽ giải thích năm kỹ thuật khởi tạo thường dùng cùng với đặc điểm và trường hợp sử dụng tốt nhất.
3.1 Tạo List rỗng
Đây là cách khởi tạo cơ bản nhất. Nó được dùng khi bạn muốn bắt đầu với một List trống và sẽ 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 các phần tử có thể được tự do thêm vào bằng
add(). Bạn cũng có thể chọn các triển khai khác, chẳng hạnLinkedList, 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 tạo List với các giá trị khởi tạo chỉ trong một dòng.
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 không thể thêm hoặc xóa phần tử bằng
add()hoặcremove(). Tuy nhiên,set()vẫn có thể thay đổi các giá trị hiện có. - Nếu cần sửa đổi : Tạo một
ArrayListmới 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 dễ dàng các List bất biến.
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 List được tạo bằng phương pháp này là hoàn toàn bất biến. Không cho phép bất kỳ sửa đổi nào — bao gồm
add(),remove(), hoặc thậm chíset()—. Điều này lý tưởng cho các hằng số và dữ liệu quan trọng về độ an toàn.
3.4 Sử dụng Instance Initializer
Kỹ thuật ít phổ biến này sử dụng một instance initializer 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.
- Cảnh báo : Vì nó tạo ra một lớp ẩn danh, không được khuyến nghị cho các dự án lớn hoặc môi trường yêu cầu hiệu năng cao do các vấn đề về bộ nhớ và khả năng bảo trì.
3.5 Tạo ArrayList với dung lượng khởi tạo
List<String> list = new ArrayList<>(100);
- Trường hợp sử dụng : Khi bạn dự đoán sẽ chèn nhiều phần tử và đã biết kích thước xấp xỉ.
- Lợi ích : Giảm các thao tác thay đổi kích thước nội bộ và cải thiện hiệu năng.
Sự đa dạng các phương pháp khởi tạo này cho phép các nhà phát triển Java chọn cách tiếp cận hiệu quả nhất cho mỗi tình huống.
4. So sánh các phương pháp khởi tạo
Phần này so sánh năm kỹ thuật khởi tạo đã giới thiệu ở trên. Tổng quan có tổ chức này giúp bạn quyết định phương pháp nào nên dùng khi chưa 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 lựa chọn 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 độ an toàn) ⇒
List.of(...)(Java 9+) - Nếu bạn cần logic khởi tạo đa dòng hoặc phức tạp ⇒ Instance initializer
- Nếu bạn dự đoán số lượng phần tử lớn và muốn hiệu năng tốt hơn ⇒
new ArrayList<>(initial capacity)
【Ghi chú】
- Các List được tạo bằng
Arrays.asListcó kích thước cố định — việc thêm hoặc xóa phần tử sẽ gây raUnsupportedOperationException. List.ofhỗ trợ không hoặc nhiều phần tử, nhưng nó bất biến — không thể sử dụng add, remove và set.- Instance initializer mạnh mẽ nhưng tạo ra các lớp ẩn danh, có thể làm giảm tính dễ đọc và hiệu năng.
Việc chọn phương pháp khởi tạo phù hợp dựa trên mục đích sử dụng, độ an toàn và hiệu năng là điều cần thiết cho việc phát triển Java hiệu quả.
5. Ví dụ thực tế
Phần này cung cấp các ví dụ thực tế cho mỗi phương pháp khởi tạo List đã giới thiệu ở trên. Bằng cách xem xét các tình huống cụ thể, bạn có thể hiểu rõ hơn phương pháp nào phù hợp với trường hợp của mình.
5.1 Tạo 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 của người dùng hoặc vòng lặp.
5.2 Tạo 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 một bộ dữ liệu cố định hoặc khi bạn muốn xử lý các giá trị ngay lập tức. Tuy nhiên, không cho phép thêm hoặc xóa phần tử, vì vậy cần thận trọng.
5.3 Tạo List bất biến 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 hoặc các giá trị không nên bị thay đổi, đặc biệt khi an toàn và tính bất biến là quan trọng.
5.4 Đặt Giá Trị Khởi Tạo Phức Tạp Bằng Bộ Khởi Tạo Instance
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 để khởi tạo. Nó mạnh mẽ nhưng không được khuyến nghị trong các hệ thống quy mô lớn do chi phí 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 bộ dữ liệu lớn, việc chỉ định dung lượng khởi tạo giảm các thao tác thay đổi kích thước và cải thiện hiệu năng.
Lựa chọn phương pháp khởi tạo phù hợp dựa trên kịch bản thực tế cải thiện khả năng đọc, hiệu năng và khả năng bảo trì.
6. Tóm tắt
Trong bài viết này, chúng tôi đã khám phá nhiều cách tiếp cận để khởi tạo List trong Java — từ các khái niệm cơ bản và ví dụ thực tiễn đến so sánh và các thực hành tốt nhất. Mặc dù việc khởi tạo List có vẻ đơn giản lúc đầu, nhưng phương pháp tối ưu thay đổi đáng kể tùy thuộc vào các 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 cho chúng linh hoạt hơn so với mảng.
- Java cung cấp nhiều phương pháp khởi tạo: List rỗng, List với giá trị khởi tạo, List bất biến, List với dung lượng khởi tạo được chỉ định, và hơn thế nữa.
- Việc chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào việc bạn có cần thêm/xóa phần tử, xử lý dữ liệu cố định, đảm bảo tính bất biến, hay quản lý các bộ dữ liệu lớn một cách hiệu quả.
Arrays.asListvàList.ofcó những hạn chế cụ thể (kích thước cố định hoặc bất biến hoàn toàn), vì vậy hiểu hành vi của chúng là cần thiết.
Khi bạn gặp việc khởi tạo List trong thực tế phát triển 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)
Câu hỏi 1: Tôi có thể thêm phần tử vào List được tạo bằng Arrays.asList không?
A1: Không, bạn không thể. List được tạo bằng Arrays.asList có kích thước cố định, vì vậy việc gọi add() hoặc remove() sẽ ném ra UnsupportedOperationException.
Tuy nhiên, bạn có thể ghi đè các giá trị hiện có bằng set().
Nếu bạn muốn một List có thể sửa đổi, hãy chuyển đổi như sau:
java
new ArrayList<>(Arrays.asList(...))
Câu hỏi 2: Sự khác nhau giữa List.of và Arrays.asList là gì?
A2:
List.of(Java 9+) tạo ra một List hoàn toàn bất biến. Không cho phép bất kỳ sửa đổi nào — thậm chíset()cũng không được.Arrays.asListtạo ra một List có kích thước cố định. Bạn không thể thêm hoặc xóa phần tử, nhưng việc ghi đè giá trị bằngset()được cho phép.
Cả hai đều không cho phép add() và remove(), nhưng List.of cung cấp tính bất biến mạnh hơn.
Nếu an toàn và tính bất biến là ưu tiên, nên sử dụng List.of.
Câu hỏi 3: 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 dự đoán sẽ thêm nhiều phần tử. Nó giảm các thao tác thay đổi kích thước mảng nội bộ, từ đó cải thiện hiệu năng.
Nếu bạn biết trước số lượng phần tử xấp xỉ, việc đặt dung lượng khởi tạo tránh được việc cấp phát lại bộ nhớ không cần thiết.
Câu hỏi 4: Tại sao tôi nên cẩn thận khi sử dụng bộ khởi tạo instance để khởi tạo?
A4: Bộ khởi tạo instance tạo ra một lớp ẩn danh phía sau. Điều này có thể dẫn đến:
- Tăng mức sử dụng bộ nhớ
- Giảm khả năng bảo trì
- Các vấn đề tiềm ẩn trong quá trình tuần tự hoá
Mặc dù tiện lợi cho việc khởi tạo ngắn gọn và phức tạp, nhưng nó không phù hợp cho các môi trường quy mô lớn hoặc nhạy cảm về hiệu năng.
Q5: Làm thế nào để khởi tạo một LinkedList?
A5:
Việc khởi tạo LinkedList hoạt động tương tự như ArrayList. Ví dụ:
java
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.
