Java List、Set、陣列三向互轉：Commons Collections、Stream API 與核心 JDK 方案對比

集合類型轉換是資料處理管道的基礎操作。本文對比 Apache Commons Collections、Java 8 Stream API、核心 JDK 三種方案，給出各場景最佳選擇與效能參考。

方案對比表

核心 JDK 方案細節（零依賴、首選）

陣列 → List

String[] arr = {"a", "b", "c"};
// 只讀視圖
List<String> fixed = Arrays.asList(arr);
// 可變獨立副本
List<String> mutable = new ArrayList<>(Arrays.asList(arr));
// Java 9+ 不可變
List<String> immutable = List.of(arr);

List → 陣列 (最佳寫法)

String[] arr = list.toArray(new String[0]); // 零長度陣列，JDK 11+ 零拷貝優化

List ↔ Set (去重/有序需求)

// List 去重保留順序 → LinkedHashSet
Set<String> unique = new LinkedHashSet<>(list);
List<String> deduped = new ArrayList<>(unique);

Stream API 方案（函數式、可組合）

// 陣列 → List 並過濾空值
List<String> filtered = Arrays.stream(arr)
    .filter(Objects::nonNull)
    .map(String::trim)
    .filter(s -> !s.isEmpty())
    .collect(toList());

// List → Map (分組/索引)
Map<Long, User> idMap = users.stream()
    .collect(toMap(User::getId, u -> u, (a, b) -> a)); // 鍵衝突策略

Commons Collections 方案（舊專案維護）

// 僅在無法升級 JDK 5/6 專案使用
CollectionUtils.addAll(list, arr); // 內部仍是迴圈 add，無額外優勢
// 提供額外工具：CollectionUtils.union/intersection/disjunction

效能微基準 (100 萬元素, JDK 17)

選型決策樹

1. 簡單轉換、無額外邏輯： 核心 JDK (`Arrays.asList`, `toArray`, `new HashSet<>()`)。
2. 需過濾、映射、分組、並行： Stream API。
3. 需集合運算 (聯集/交集/差集)： `CollectionUtils` 或 `Sets` (Guava)。
4. 基本型別陣列 (`int[]`)： 必須用 Stream `IntStream.of(arr).boxed().collect(toList())` 或第三方庫。
5. Android/舊 JDK： Commons Collections 或手寫迴圈。

避坑提醒

• `Arrays.asList` 不支援基本型別陣列 (`int[]` → `List` 而非 `List`)。
• `List.toArray(new T[0])` 在 JDK 11+ 為零拷貝最優，舊版建議 `new T[list.size()]`。
• Set 無序特性：若需保留插入順序，用 `LinkedHashSet`；若需自然序，用 `TreeSet`。
• Map 轉 List 時決定保留 Key、Value 還是 Entry，避免語義混淆。

掌握三大方案優勢與適用邊界，能在重構舊代碼、編寫高效能管道、適配不同 JDK 版本時遊刃有餘。