為什么 Java 中沒有“List.reverse()”方法？

Question

在 Java 中，要反轉 List 中的元素，我需要使用：

Collections.reverse(list)

我只是想知道為什么 Java 不在List接口中實現 reverse 方法，以便我可以像這樣執行就地反向操作：

list.reverse()

有沒有人對此有任何想法？

Answer 1

為什么 Java 中沒有List.reverse()方法？

因為有一個Collections.reverse(List)方法。

因為 API 設計者認為強制每個List實現¹實現一個在 99.9% 的時間都沒有使用的方法²是一個壞主意。 這可以通過使方法“可選”來解決，但這也有缺點； 例如運行時異常。

因為對於某些類型的列表（例如流包裝器/適配器），實現就地反向將是有問題的。 它通過要求將列表具體化來更改列表的內存使用特性。

另請注意， Collection提供的reverse()的通用實現（ 源代碼）使用set來交換元素。 它接近於標准列表類型的最佳選擇。

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@shmosel 評論：

我假設 OP 是在問為什么它沒有像 List.sort() 那樣作為默認方法添加。

好點。 可能 99.9% 的論點適用。 請記住，這只會幫助那些使用 Java 8 或更高版本編譯器等構建的代碼庫的人。

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^{1 - 這包括您的代碼庫和第 3 方庫中的實現。}

^{2 - 86% 的統計數據用於戲劇效果:-)}

Answer 2

出於同樣的原因， List接口中沒有聲明fill和rotate 、 shuffle和swap以及無限更多可能的列表函數。 他們不是在“名單”抽象的一部分; 相反，它們可以在該抽象之上實現。

一旦List實現了List接口中已有的方法，就可以在List抽象之上編寫一個reverse函數，而無需任何特定List實現的知識。 因此，強制每個實現List類都提供reverse的自定義實現（以及fill 、 rotate 、 shuffle 、 swap等）是沒有意義的。

Answer 3

因為Collection是一個實用類，它實際上基於SOLID原則之一：
S - 單一職責原則

這個原則指出，如果我們有兩個理由改變一個類，我們必須將功能拆分為兩個類。

你有一個扮演某種角色的類，如果你需要操作內部數據，你需要創建一些子類，這將扮演另一個角色。

Answer 4

如果您需要list.reverse() ，則需要使用Eclipse Collections ，當您可以僅使用list.reverseThis() ，請參閱此。 在 JDK 列表中，很多方法（如 sort、max、min）沒有被添加。

這是兩種不同的 API 設計方式：

1. Collection -> rich collection -> Eclipse Collections 中的很多方法，缺點：List 中很多很少使用的方法，
2. 只有最常用的方法和實用程序類 -> JDK 集合，缺點：需要像集合一樣使用實用程序類，

Answer 5

_{注意：這個問題是“為什么 Collections 類包含獨立（靜態）方法，而不是將它們添加到 List 接口中？”的一個非常具體的案例。 - 甚至可以認為是重復。 除此之外，爭論為每個方法的決定背后的推理是閱讀茶葉，沒有人可以告訴了針對的具體情況設計決定“的原因，” reverse法（直到，也許喬希布洛赫帖子這里的答案） . 有趣的是， Java 集合 API 設計常見問題解答中沒有涵蓋這一點......}

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其他一些答案乍一看似乎令人信服，但引發了其他問題。 特別是，其中一些根本沒有給出設計決策的理由。 即使有其他方法可以模擬某個方法的行為，或者當“99.9% 的時間”都沒有使用某個方法時，將它包含在界面中仍然有意義。

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查看List接口，您會注意到您基本上可以基於另外兩個方法來實現所有方法：

• T get(int index)
• int size()

（對於可變列表，您還需要set ）。 這些正是AbstractList中仍然抽象的那些。 所以所有其他方法都是相當“方便”的方法，可以基於這兩種方法規范地實現。 在這方面，我認為Sam Estep 的答案包含一個重要的觀點：人們可以爭論實施其他數十種方法。 這樣做肯定有充分的理由。 看看Collections#reverse(List)的實際實現：

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是什么東西？ 說真的，如果我覺得有必要引入像RandomAccess這樣的標記界面，我會強烈質疑我的設計。 每當你有一個像

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

那么這是一個強烈的跡象，表明這實際上應該是一個多態方法，應該為Special類型相應地實現。

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所以是的，將reverse方法拉入接口中是合理的，以允許多態實現。 這同樣適用於fill rotate 、 shuffle 、 swap 、 sort等。 同樣，可以引入一個靜態方法，如

Collections.containsAll(containing, others);

它提供了現在使用Collection#containsAll方法所做的事情。 但總的來說：設計師選擇了一組他們認為合適的特定方法。 Java Collections API 的核心設計者之一Joshua Bloch 在關於“如何設計一個好的 API 以及為什么它很重要”的演講中提到了忽略某些方法的原因之一：

如有疑問，請忽略它

有趣的是，在所有多態實現（通過List接口中的方法）可能是合理的方法中，有一個實際上找到了進入接口的方法，使用 Java 8 default方法： List#sort() 。 也許其他人，如reverse ，將在以后添加......

Answer 6

反向在集合中定義（帶有額外的 (s)）。 這不是集合層次結構的一部分，而是作為可用於不同列表的實用程序類的一部分。

反轉列表不是定義列表的關鍵部分，因此它被排除在接口之外並單獨給出。 如果在接口中定義，每個人都必須實現它，這可能不適合所有人。

集合的創建者也可以在 List 層次結構中構建它，（由於大多數列表派生之間都有一個抽象類，他們可以將它放在中間的任何抽象類中）。 然而，為了簡化每個人的生活，將它保存在單個實用程序類中是有意義的，這樣我們就不必弄清楚要查找所有與集合相關的實用程序函數的類。