1. 引言
在 Java 编程中，“List 初始化”是最基础且最重要的概念之一。与数组不同，List 支持动态扩容，并且有 ArrayList、LinkedList 等多种实现，因而在日常开发任务中被频繁使用。然而，许多开发者仍会困惑于“应该使用哪种初始化方式？”或“各个方法之间有什么区别？”等问题。
本文将清晰阐述 Java 中 List 的基本特性、初始化的目的以及可供选择的不同初始化方法——尤其适合初学者。我们还会覆盖真实项目中常用的实战示例、常见坑点，以及如何根据使用场景选择合适的方法。如果你想学习 List 的最佳初始化方式，或在竞争激烈的文章中脱颖而出，本指南将对你大有帮助。
2. List 基础及初始化的重要性
Java 中的 List 是一种可以存储有序、可变长度数据的集合。最常用的实现是 ArrayList，此外还有 LinkedList、Vector 等多种实现。相较于数组，List 提供了灵活的扩容能力以及添加、删除元素等简便操作。
【List 的特性】
- 保持顺序：元素按照插入的顺序保存。
- 允许重复：可以存储多个相同的值。
- 动态大小：无需预先指定大小，元素可以自由添加或删除。
然而，不同的初始化方式行为各异，因而需要根据目标选择合适的做法。
【为什么初始化很重要】
选择正确的 List 初始化技术在很大程度上取决于你的使用场景。例如：
- 创建空 List 只需一种简单的方法。
- 创建带初始值的 List 可能需要另一种方式。
- 如果需要不可变的 List，某些方法更为合适。此外，现代 Java 版本提供了更高效的新语法。了解这些选项能够显著提升开发效率。
【List 与数组的区别】
Java 中的数组是固定长度的，必须在声明时确定大小。而 List 支持动态扩容，因此在实际使用中更受青睐。不过，依据不同的初始化技术和内部实现，可能会出现性能差异或功能限制，正确使用显得尤为重要。
3. 五种 List 初始化方式
Java 提供了多种初始化 List 的方法。最佳方案取决于你的使用场景、Java 版本以及后续是否需要增删元素。本节将介绍五种常用的初始化技术，阐述它们的特性及最佳使用场景。
3.1 创建空 List
这是最基础的初始化方式。当你希望从空 List 开始，随后再添加元素时使用它。
List<String> list = new ArrayList<>();
- 使用场景：后续需要添加元素。
- 关键点：最初为空，但可以通过
add()自由添加元素。你也可以根据需求选择其他实现，例如 LinkedList 等。
3.2 使用 Arrays.asList
当你想快速从若干值或一个数组创建 List 时，Arrays.asList() 非常便利。它可以在一行代码内生成带初始值的 List。
List<String> list = Arrays.asList("A", "B", "C");
- 使用场景：从多个固定值创建 List。
- 注意：通过此方法创建的 List 大小固定，因此不允许使用
add()或remove()添加或删除元素。但可以使用set()修改已有的值。 - 如果需要修改：可以按如下方式创建一个新的 ArrayList：
List<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("A", "B", "C"));
3.3 使用 List.of (Java 9+)
从 Java 9 开始，List.of() 允许轻松创建 不可变 List。
List<String> list = List.of("A", "B", "C");
- 使用场景 : 当内容固定且不需要更改时。
- 特性 : 使用此方法创建的 List 是 完全不可变的 。不允许任何修改——包括
add()、remove()，甚至set()。这非常适合常量和安全关键数据。
3.4 使用实例初始化器
这种不太常见的技术使用匿名类中的实例初始化器。它允许在一行表达式中进行多行或复杂初始化。
List<String> list = new ArrayList<>() {{
add("A");
add("B");
add("C");
}};
- 使用场景 : 当需要许多元素或复杂初始化逻辑时。
- 注意 : 因为它会创建匿名类，因此不推荐用于大型项目或性能关键环境，因为会涉及内存和可维护性问题。
3.5 使用初始容量的 ArrayList 创建
List<String> list = new ArrayList<>(100);
- 使用场景 : 当预计要插入许多元素并且已经知道大致大小时。
- 益处 : 减少内部调整大小操作并提高性能。
这种多样化的初始化方法允许 Java 开发人员为每个场景选择最高效的方法。
4. 比较每种初始化方法
本节比较了前面介绍的五种初始化技术。这种有组织的概述有助于您在不确定时决定使用哪种方法。
【主要比较点】
| 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 |
【关键选择指南】
- 如果您需要后续添加或移除元素 ⇒
new ArrayList<>()或new ArrayList<>(Arrays.asList(...)) - 如果您希望从固定值创建 List 而无需添加/移除 ⇒
Arrays.asList(...) - 如果您需要完全不可变的 List（安全关键） ⇒
List.of(...)(Java 9+) - 如果您需要多行或复杂初始化逻辑 ⇒ 实例初始化器
- 如果您预计元素数量很大并希望获得更好性能 ⇒
new ArrayList<>(初始容量)
【注意】
- 使用
Arrays.asList创建的 List 具有固定大小——添加或移除元素会导致UnsupportedOperationException。 List.of支持零个或多个元素，但它是不可变的—— 无法使用 add、remove 和 set 。- 实例初始化器功能强大，但会创建匿名类，这可能会影响可读性和性能。
根据预期用法、安全性和性能选择正确的初始化方法，对于有效的 Java 开发至关重要。
5. 实际使用示例
本节为前面介绍的每种 List 初始化方法提供实际示例。通过审阅具体场景，您可以更好地理解哪种方法适合您自己的使用情况。
5.1 创建空 List 并后续添加值
List<String> names = new ArrayList<>();
names.add("Satou");
names.add("Suzuki");
names.add("Takahashi");
System.out.println(names); // Output: [Satou, Suzuki, Takahashi]
解释:
这是最基本的用法。当您希望提前准备一个空 List 并后续添加值时非常有用，例如从用户输入或循环中添加。
5.2 使用 Arrays.asList 创建固定大小 List
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]
解释:
这种方法对于处理固定数据集或希望立即处理值时非常方便。但是，不允许添加或移除元素，因此需要谨慎。
5.3 使用 List.of 创建不可变列表（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
解释：
这非常适合用于常量列表或不应被修改的值，尤其在安全性和不可变性很重要的情况下。
5.4 使用实例初始化器设置复杂的初始值
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]
解释：
当需要循环、条件或复杂的初始化逻辑时非常有用。它功能强大，但由于会产生匿名类开销，在大规模系统中不推荐使用。
5.5 使用初始容量添加大量数据
List<Integer> bigList = new ArrayList<>(1000);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
bigList.add(i);
}
System.out.println(bigList.size()); // Output: 1000
解释：
在处理大数据集时，指定初始容量可以减少重新分配操作并提升性能。
根据实际场景选择合适的初始化方法可以提升可读性、性能和可维护性。
6. 总结
在本文中，我们探讨了在 Java 中初始化 List 的多种方法——从基本概念和实际示例到比较和最佳实践。虽然 List 的初始化乍看之下似乎很简单，但最佳方法会根据使用场景和需求有显著差异。
要点回顾：
- List 是有序的，允许重复，并支持动态扩容，使其比数组更灵活。
- Java 提供了多种初始化方法：空 List、带初始值的 List、不可变 List、指定初始容量的 List 等。
- 选择合适的方法取决于是否需要添加/删除元素、处理固定数据、确保不可变性或高效管理大数据集。
Arrays.asList和List.of各有特定限制（固定大小或完全不可变），因此了解它们的行为至关重要。
当在实际开发或学习中遇到 List 初始化时，请参考本指南以选择最合适的方法。希望本文能帮助你编写更安全、更高效的 Java 代码。
7. 常见问题解答 (FAQ)
Q1：使用 Arrays.asList 创建的 List 能添加元素吗？
A1： 不可以。使用 Arrays.asList 创建的 List 大小固定，调用 add() 或 remove() 会抛出 UnsupportedOperationException。
但是，你可以使用 set() 覆盖已有的值。
如果需要可修改的 List，可按如下方式转换：
new ArrayList<>(Arrays.asList(...))
Q2：List.of 与 Arrays.asList 有何区别？
A2：
List.of（Java 9+）创建一个 完全不可变 的 List。任何修改都不被允许——甚至set()也不行。Arrays.asList创建一个 固定大小 的 List。不能添加或删除元素，但可以使用set()覆盖值。
两者都不允许 add() 和 remove()，但 List.of 的不可变性更强。
如果安全性和不可变性是首要考虑，推荐使用 List.of。
Q3：在初始化 List 时指定初始容量有什么好处？
A3：
在使用 ArrayList 时，如果预计会添加大量元素，指定初始容量是有益的。它可以减少内部数组的重新分配操作，从而提升性能。
如果事先知道大致的元素数量，设置初始容量可以避免不必要的内存重新分配。
Q4：为什么在使用实例初始化器进行初始化时需要小心？
A4：
实例初始化器在幕后会创建一个匿名类。
这可能导致：
- 增加内存使用
- 降低可维护性
- 序列化过程中的潜在问题
虽然对于简短和复杂的初始化很方便，但它不适合大规模或性能敏感的环境。
Q5: 如何初始化 LinkedList？
A5:
LinkedList 的初始化与 ArrayList 类似。例如：
List<String> list = new LinkedList<>();
您也可以使用其他方法初始化 LinkedList：
new LinkedList<>(existingList)- 使用
Arrays.asList或List.of结合转换
我们希望这个 FAQ 部分能帮助回答您的问题。
理解 List 初始化将支持更干净、更安全、更高效的 Java 开发。
