Collections.emptyList: примеры (JAVA)

Короткие примеры использования

Присвоение и проверка пустоты.

List<String> list = Collections.emptyList();
System.out.println(list.size());
System.out.println(list.isEmpty());

0
true

Попытка модификации вызывает исключение.

List<Integer> nums = Collections.emptyList();
try {
    nums.add(1);
} catch (Exception e) {
    System.out.println(e.getClass().getSimpleName());
}

UnsupportedOperationException

Использование с обобщениями и методами, ожидающими List<T>.

void process(List<String> items) {
    System.out.println(items.size());
}
process(Collections.emptyList());

0

Композиция с потоками: безопасное объединение.

Stream<String> s = Stream.concat(Stream.of("a"), Collections.emptyList().stream());
s.forEach(System.out::println);

a

Аналоги в Java и их особенности

• List.of()

Фабричные методы в Java 9+ (List.of(), Set.of(), Map.of()) возвращают неизменяемые коллекции. List.of() без аргументов эквивалентен пустому списку. Отличие: фабричные методы запрещают null для элементов (если бы они были) и могут возвращать другие реализации; предпочтительнее при использовании Java 9+.

• Collections.EMPTY_LIST

Старый константный объект. Это raw-тип, при присваивании параметризованной переменной будет предупреждение unchecked. Использование emptyList() предпочтительнее из-за строгой типизации.

• new ArrayList<>()

Создает изменяемый пустой список. Предпочтительнее, когда требуется последующая модификация. Стоимость создания объекта выше, чем у singleton из emptyList().

• Collections.unmodifiableList(someList)

Возвращает представление, запрещающее модификации, но если исходный список изменяется, результат меняется. В отличие от emptyList(), этот wrapper связывается с конкретным экземпляром.

Пустые коллекции в других языках

• Kotlin

Функция emptyList<T>() возвращает неизменяемый пустой список и ближе всего по семантике к Java. Пример:

val lst: List<String> = emptyList()

(пустой список)

• C#

В .NET есть Enumerable.Empty<T>() и Array.Empty<T>(). Оба возвращают пустую последовательность/массив. Array.Empty удобен для производительности, возвращает тот же экземпляр.

var e = Enumerable.Empty<int>();
Console.WriteLine(e.Any());

False

• Python

Пустой список [] изменяем, пустой кортеж () - неизменяем. Эквивалент неизменяемого пустого списка - пустой кортеж или использование tuple().

lst = []
print(len(lst))
# неизменяемый вариант: tpl = ()

0

• JavaScript

Пустой массив [] изменяем. Для «неизменяемого» можно использовать Object.freeze([]), но поведение отличается и не такое распространенное.

const a = [];
console.log(a.length);
const b = Object.freeze([]);
try { b.push(1) } catch(e) { console.log('err') }

0
err

• PHP

Пустой массив [] изменяем. Особенность PHP - массивы ассоциативные и копируются по затиранию при изменениях.

$a = [];
var_dump(count($a));

int(0)

• Go

Пустой срез можно представлять как nil или make([]T,0). nil срез и срез нулевой длины отличаются по виду, но часто взаимозаменяемы при чтении.

var s []int
fmt.Println(len(s))
s2 := make([]int,0)
fmt.Println(len(s2))

0
0

• Lua

Пустая таблица {} используется и для массивов, и для словарей; она изменяема.

t = {}
print(#t)

0

• SQL

В реляционном языке понятие «пустой список» чаще выражается пустым набором результатов запроса. Пример: SELECT * FROM table WHERE 1=0 даст нулевые строки.

-- запрос
SELECT * FROM users WHERE 1=0;

(0 строк)

Типичные ошибки при использовании

• Ожидание изменяемости

Частая проблема - попытка добавить элемент в список из Collections.emptyList(), что приводит к UnsupportedOperationException. Пример:

List<String> l = Collections.emptyList();
l.add("x");

Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
    at java.base/java.util.Collections$EmptyList.add(Collections.java:...)

• Использование Collections.EMPTY_LIST вместо emptyList()

Присваивание Collections.EMPTY_LIST параметризованной переменной вызывает предупреждение unchecked и может скрыть ошибки типов. Пример предупреждения:

List<String> s = Collections.EMPTY_LIST; // unchecked assignment

(компилятор выдаст предупреждение unchecked assignment)

• Неправильная передача в API, ожидающее изменяемый список

Если библиотечный метод внутри выполняет модификации переданного списка, передача пустого неизменяемого списка вызовет исключение во время выполнения.

Изменения и примечания по версиям

Сам метод Collections.emptyList() существует давно и существенно не менялся. В Java 9 были добавлены фабрики List.of(), Set.of() и Map.of(), которые в ряде случаев заменяют использование emptyList() и дают более современную семантику неизменяемых коллекций. Основная разница: фабрики Java 9 запрещают null при создании коллекций с элементами и могут возвращать другие реализационные оптимизации.

Расширенные и редкие сценарии применения

Возврат значения по умолчанию вместо null

public List<String> findTags(Long id) {
    List<String> tags = dao.getTags(id);
    return tags == null ? Collections.emptyList() : tags;
}
// Вызов:
List<String> t = findTags(1L);
System.out.println(t.size());

0

Использование в сигнатурах generic методов для удобства типов

public <T> List<T> emptyIfNull(List<T> src) {
    return src == null ? Collections.emptyList() : src;
}
List<Integer> r = emptyIfNull(null);
System.out.println(r.getClass());

class java.util.Collections$EmptyList

Композиция с потоками и коллекторами как поставщик по умолчанию

List<String> result = Optional.ofNullable(fetch())
    .orElse(Collections.emptyList())
    .stream()
    .filter(s -> s.startsWith("a"))
    .collect(Collectors.toList());
System.out.println(result);

[]

Передача в методы, где ожидается неизменяемое представление

someApi.process(Collections.emptyList());
// Если process не пытаетcя модифицировать коллекцию - это оптимально по памяти

(зависит от реализации someApi)

Сравнение производительности и памяти

Для частых возвратов пустого результата Collections.emptyList() эффективнее создания нового ArrayList<>() за счет повторного использования объекта. При необходимости модификации предпочтителен новый пустой список.