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在Java里如何使用集合的retainAll方法_Java集合交集操作解析

P粉602998670

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发布时间:2026-02-14 11:12:09

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原创

retainall原地修改调用方集合,仅保留与参数集合共有的元素,返回是否发生删减的boolean值;行为取决于集合实现类,不保证去重或线程安全。

在java里如何使用集合的retainall方法_java集合交集操作解析

retainAll 方法到底做了什么

retainAll 不是求交集的“安全封装”,而是**原地修改调用方集合,只保留它和参数集合都存在的元素**。它返回 boolean:只要集合内容被删减过(哪怕只删一个),就返回 true;完全没变或参数为空,返回 false

关键点在于:它不创建新集合,也不保证顺序或去重——行为完全取决于调用方集合的具体实现类(ArrayListHashSetLinkedHashSet 等)。

ArrayList.retainAll 的实际表现

ArrayList 调用 retainAll 时,内部会遍历自身,逐个检查元素是否在参数集合中存在(通过 contains 判断)。这意味着:

  • 参数集合最好用 HashSetLinkedHashSet,否则 contains 可能是 O(n) 复杂度,整体变成 O(m×n)
  • ArrayList 的插入顺序会被保留,但重复元素(如果原本就有)也会被一并保留——retainAll 不做去重
  • 如果参数集合是 null,直接抛 NullPointerException

示例:

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ArrayList<String> list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c", "b"));
HashSet<String> others = new HashSet<>(Arrays.asList("b", "c", "d"));
list.retainAll(others); // 结果:["b", "c", "b"] —— 顺序保留,重复未清理

retainAll 和手动遍历 removeAll 的区别

有人误以为 retainAll 就是“取交集”,于是拿它替代 removeAll 做差集,结果出错。二者语义相反:

  • a.retainAll(b) → a 变成 a ∩ b
  • a.removeAll(b) → a 变成 a − b

更隐蔽的问题是并发与迭代器失效:

  • 若在增强 for 循环中调用 retainAll,会触发 ConcurrentModificationException(因为底层调用了 Iterator.remove
  • retainAll 本身不是线程安全的,多线程同时操作同一集合时必须外加同步

替代方案:什么时候不该用 retainAll

如果你真正需要的是“不可变交集结果”或“去重后交集”,retainAll 就不是最佳选择:

  • 要返回新集合?用 new ArrayList(a).retainAll(b) 是错的——retainAll 返回 boolean,不是集合。正确写法是:a.stream().filter(b::contains).distinct().collect(Collectors.toList())
  • 参数集合很小(比如只有 2–3 个元素),且 a 是 ArrayList,用 retainAll 反而比手写循环慢(因额外对象创建和方法调用开销)
  • 涉及自定义对象?确保 equals/hashCode 正确实现,否则 contains 判断失效,retainAll 行为不可预期

最常被忽略的一点:retainAll 依赖参数集合的 contains 实现逻辑,而该逻辑可能受 Collection 子类具体策略影响——比如 Collections.unmodifiableSet 包裹后的集合,contains 依然有效,但 retainAll 会抛 UnsupportedOperationException,因为底层无法修改原集合。

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