详解Java合并数组的两种实现方式

本文详细介绍了在Java中如何使用System.arraycopy()和ArrayUtils.addAll()方法来合并数组。System.arraycopy()是Java内置的本地方法,用于直接复制数组元素;而ArrayUtils.addAll()是Apache Commons Lang库提供的方法,它在内部调用了System.arraycopy(),并提供了异常处理和类型检查。文章通过示例代码展示了这两个方法的用法,并指出在使用ArrayUtils.addAll()时应注意其参数限制,不能合并超过两个数组。

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最近在写代码时遇到了需要合并两个数组的需求,突然发现以前没用过,于是研究了一下合并数组的方式,总结如下。

1.System.arraycopy()方法

(1) 解析

通过阅读JDK源码,我可以知道方法原型如下:

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public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);

其中:
src是源数组
srcPos是源数组复制的起始位置
dest是目标数组
destPos是目标数组接收复制数据的起始位置
length是复制的长度(源数组中从复制起始位置srcPos开始需要复制的长度)

可以看到,该方法是本地方法,我们不能更深一步的了解其中的原理,但是我们可以知道其作用就是将源数组从起始位置srcPos开始将length长度的元素复制到目标数组,目标数组从destPos位置开始接收复制元素。

(2) 示例

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String[] aa = {"11","22","33"};

String[] bb = {"44","55","66"};

String[] cc = {"77","88","99"};

 

// 合并两个数组

String[] dd = new String[aa.length + bb.length];

System.arraycopy(aa, 0, dd, 0, aa.length);

System.arraycopy(bb, 0, dd, aa.length, bb.length);

 

// 合并三个数组

String[] ee = new String[aa.length + bb.length + cc.length];

System.arraycopy(aa, 0, ee, 0, aa.length);

System.arraycopy(bb, 0, ee, aa.length, bb.length);

System.arraycopy(cc, 0, ee, aa.length + bb.length, cc.length);

2.ArrayUtils.addAll()方法

(1) 解析

ArrayUtils工具类在apache commons-lang3-3.5中的commons-lang3-3.5.jar(jar包下载地址)中,所以使用之前需要导入这个包。通过阅读其源码,我们可以发现,其实addAll()方法本质上还是调用System.arraycopy()方法。

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public static <T> T[] addAll(final T[] array1, final T... array2) {

   if (array1 == null) {

     return clone(array2);

   } else if (array2 == null) {

     return clone(array1);

   }

   final Class<?> type1 = array1.getClass().getComponentType();

   @SuppressWarnings("unchecked") // OK, because array is of type T

   final

   // a处

   T[] joinedArray = (T[]) Array.newInstance(type1, array1.length + array2.length);

   System.arraycopy(array1, 0, joinedArray, 0, array1.length);

   try {

     // b处

     System.arraycopy(array2, 0, joinedArray, array1.length, array2.length);

   } catch (final ArrayStoreException ase) {

     // Check if problem was due to incompatible types

     /*

     * We do this here, rather than before the copy because:

     * - it would be a wasted check most of the time

     * - safer, in case check turns out to be too strict

     */

     final Class<?> type2 = array2.getClass().getComponentType();

     if (!type1.isAssignableFrom(type2)) {

       throw new IllegalArgumentException("Cannot store " + type2.getName() + " in an array of "

           + type1.getName(), ase);

     }

     throw ase; // No, so rethrow original

   }

   return joinedArray;

 }

这个方法关键的两个部分就是代码中标注的a、b两处。a处首先通过反射的方式定义了一个长度为array1、array2长度之和的数组joinedArray,然后将array1拷贝到joinedArray,b处将array2拷贝到joinedArray中。除了这两处,还有异常处理需要注意,在捕获异常后,判断了type1是不是继承于type2,也就是判断array1所对应的类型是否与array2对应类型相同,或者array1所对应的类型是否是array2对应类型的子类,否则将出现不兼容的情况。

(2) 示例

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// 合并两个数组

String[] ff = ArrayUtils.addAll(aa, bb);

 

// 将多个字符串合并到数组构成新数组

String[] gg = ArrayUtils.addAll(aa, "12", "13");

String[] hh = ArrayUtils.addAll(aa, "12", "13", "14");

String[] ii = ArrayUtils.addAll(aa, "12", "13", "14", "15");

 

// 合并三个数组

String[] jj = ArrayUtils.addAll(aa, bb);

String[] kk = ArrayUtils.addAll(jj, cc);

需要说明的是,addAll()的第二个参数是可变参数,可以传入多个相同类型的值,或者一个该类型的数组。

(3) 错误处理

我在使用过程中遇到一个问题,具体如下:
代码1:

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String[] ll = ArrayUtils.addAll(aa, bb, cc);

根据提示发现,addAll()返回值类型是Serializable[],所有不能喝String[]兼容。于是我将代码改成如下代码:
代码2:

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ArrayUtils.addAll(aa, bb, cc);

我以为不接收返回值只是合并就不会报错了,虽然通过了编译,但是运行还是报错了。错误信息如下:

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Exception in thread "main" java.lang.IllegalArgumentException: Cannot store java.io.Serializable in an array of java.lang.String

  at org.apache.commons.lang3.ArrayUtils.addAll(ArrayUtils.java:5084)

  at com.liu.date20170524.MergeArrays.main(MergeArrays.java:44)

Caused by: java.lang.ArrayStoreException

  at java.lang.System.arraycopy(Native Method)

  at org.apache.commons.lang3.ArrayUtils.addAll(ArrayUtils.java:5073)

  ... 1 more

由于当时陷入了惯性思维,认为addAll和List等的addAll()方法类型,可以将多个列表(这里是数组)进行合并,所以一直没想明白错误出在哪里。后来才发现,addAll()的第二个参数的类型是T,不是T[],所以不能合并两个以上的数组。望各位引以为戒

参考:https://www.jb51.net/article/129962.htm

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