为什么 Java 中没有“List.reverse()”方法？

Question

在 Java 中，要反转 List 中的元素，我需要使用：

Collections.reverse(list)

我只是想知道为什么 Java 不在List接口中实现 reverse 方法，以便我可以像这样执行就地反向操作：

list.reverse()

有没有人对此有任何想法？

Answer 1

为什么 Java 中没有List.reverse()方法？

因为有一个Collections.reverse(List)方法。

因为 API 设计者认为强制每个List实现¹实现一个在 99.9% 的时间都没有使用的方法²是一个坏主意。 这可以通过使方法“可选”来解决，但这也有缺点； 例如运行时异常。

因为对于某些类型的列表（例如流包装器/适配器），实现就地反向将是有问题的。 它通过要求将列表具体化来更改列表的内存使用特性。

另请注意， Collection提供的reverse()的通用实现（ 源代码）使用set来交换元素。 它接近于标准列表类型的最佳选择。

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@shmosel 评论：

我假设 OP 是在问为什么它没有像 List.sort() 那样作为默认方法添加。

好点。 可能 99.9% 的论点适用。 请记住，这只会帮助那些使用 Java 8 或更高版本编译器等构建的代码库的人。

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^{1 - 这包括您的代码库和第 3 方库中的实现。}

^{2 - 86% 的统计数据用于戏剧效果:-)}

Answer 2

出于同样的原因， List接口中没有声明fill和rotate 、 shuffle和swap以及无限更多可能的列表函数。 他们不是在“名单”抽象的一部分; 相反，它们可以在该抽象之上实现。

一旦List实现了List接口中已有的方法，就可以在List抽象之上编写一个reverse函数，而无需任何特定List实现的知识。 因此，强制每个实现List类都提供reverse的自定义实现（以及fill 、 rotate 、 shuffle 、 swap等）是没有意义的。

Answer 3

因为Collection是一个实用类，它实际上基于SOLID原则之一：
S - 单一职责原则

这个原则指出，如果我们有两个理由改变一个类，我们必须将功能拆分为两个类。

你有一个扮演某种角色的类，如果你需要操作内部数据，你需要创建一些子类，这将扮演另一个角色。

Answer 4

如果您需要list.reverse() ，则需要使用Eclipse Collections ，当您可以仅使用list.reverseThis() ，请参阅此。 在 JDK 列表中，很多方法（如 sort、max、min）没有被添加。

这是两种不同的 API 设计方式：

1. Collection -> rich collection -> Eclipse Collections 中的很多方法，缺点：List 中很多很少使用的方法，
2. 只有最常用的方法和实用程序类 -> JDK 集合，缺点：需要像集合一样使用实用程序类，

Answer 5

_{注意：这个问题是“为什么 Collections 类包含独立（静态）方法，而不是将它们添加到 List 接口中？”的一个非常具体的案例。 - 甚至可以认为是重复。 除此之外，争论为每个方法的决定背后的推理是阅读茶叶，没有人可以告诉了针对的具体情况设计决定“的原因，” reverse法（直到，也许乔希布洛赫帖子这里的答案） . 有趣的是， Java 集合 API 设计常见问题解答中没有涵盖这一点......}

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其他一些答案乍一看似乎令人信服，但引发了其他问题。 特别是，其中一些根本没有给出设计决策的理由。 即使有其他方法可以模拟某个方法的行为，或者当“99.9% 的时间”都没有使用某个方法时，将它包含在界面中仍然有意义。

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查看List接口，您会注意到您基本上可以基于另外两个方法来实现所有方法：

• T get(int index)
• int size()

（对于可变列表，您还需要set ）。 这些正是AbstractList中仍然抽象的那些。 所以所有其他方法都是相当“方便”的方法，可以基于这两种方法规范地实现。 在这方面，我认为Sam Estep 的答案包含一个重要的观点：人们可以争论实施其他数十种方法。 这样做肯定有充分的理由。 看看Collections#reverse(List)的实际实现：

public static void reverse(List<?> list) {
    int size = list.size();
    if (size < REVERSE_THRESHOLD || list instanceof RandomAccess) {
        for (int i=0, mid=size>>1, j=size-1; i<mid; i++, j--)
            swap(list, i, j);
    } else {
        ListIterator fwd = list.listIterator();
        ListIterator rev = list.listIterator(size);
        for (int i=0, mid=list.size()>>1; i<mid; i++) {
            Object tmp = fwd.next();
            fwd.set(rev.previous());
            rev.set(tmp);
        }
    }
}

那里的REVERSE_THRESHOLD和RandomAccess是什么东西？ 说真的，如果我觉得有必要引入像RandomAccess这样的标记界面，我会强烈质疑我的设计。 每当你有一个像

void doSomethingWith(Type x) {
    if (x instanceof Special) doSomethingSpecial((Special)x);
    else doSomethingNormal(x);
}

那么这是一个强烈的迹象，表明这实际上应该是一个多态方法，应该为Special类型相应地实现。

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所以是的，将reverse方法拉入接口中是合理的，以允许多态实现。 这同样适用于fill rotate 、 shuffle 、 swap 、 sort等。 同样，可以引入一个静态方法，如

Collections.containsAll(containing, others);

它提供了现在使用Collection#containsAll方法所做的事情。 但总的来说：设计师选择了一组他们认为合适的特定方法。 Java Collections API 的核心设计者之一Joshua Bloch 在关于“如何设计一个好的 API 以及为什么它很重要”的演讲中提到了忽略某些方法的原因之一：

如有疑问，请忽略它

有趣的是，在所有多态实现（通过List接口中的方法）可能是合理的方法中，有一个实际上找到了进入接口的方法，使用 Java 8 default方法： List#sort() 。 也许其他人，如reverse ，将在以后添加......

Answer 6

反向在集合中定义（带有额外的 (s)）。 这不是集合层次结构的一部分，而是作为可用于不同列表的实用程序类的一部分。

反转列表不是定义列表的关键部分，因此它被排除在接口之外并单独给出。 如果在接口中定义，每个人都必须实现它，这可能不适合所有人。

集合的创建者也可以在 List 层次结构中构建它，（由于大多数列表派生之间都有一个抽象类，他们可以将它放在中间的任何抽象类中）。 然而，为了简化每个人的生活，将它保存在单个实用程序类中是有意义的，这样我们就不必弄清楚要查找所有与集合相关的实用程序函数的类。