Java 數組，看這一篇就夠了

在 Java 泛型出現之前，只有數組可以用來存儲指定類型的對象；在自動裝箱機制出現之前，只有數組可以用來存儲基本數據類型；也就是說，在泛型和自動裝箱機制出現之前，數組在 Java 當中的分量舉足輕重。

況且數組還是一種效率最高的存儲和隨機訪問對象序列的方式，但遺憾的是，數組的長度是固定的——舉個例子，創建它的時候指定長度是 6，就只能存儲 6 個元素，當你想放第 7 個元素時，是無法做到的。

隨著計算機硬件能力的提升，開發人員在存儲一組數據的時候更愿意使用 ArrayList 而不是數組。盡管 ArrayList 內部是通過數組實現的，但與數組相比，它的容量能夠自動增長，還有很多數組沒有的特性。能不使用數組就別使用數組，除非要用數組來改善性能問題。

01、創建數組

讓我們來給Java數組下一個明確的定義——數組用來存儲固定長度的同類型元素。

示例如下：

int[] ints = new int[3];
ints[0] = 1;
ints[1] = 2;
ints[2] = 3;

int ints1[] = new int[3];

int[] ints2 = { 1, 2, 3 };

int[] ints相較于int ints1[]是優選的聲明方式， int ints1[]風格來自于 C/C++ 語言 ，便于 C/C++ 程序員能夠快速地理解Java語言。

數組的創建方式有兩種，一種是通過new關鍵字，同時指定長度，然后通過array[index] = value的方式賦值；另外一種方式是通過{value1, value2, ...}的方式直接創建并同時賦值。

最常見的應用如下（日期的占位符字符串）：

private static String[] parsePatterns = { "yyyy-MM-dd", "yyyy-MM-dd HH:mm:ss", "yyyy-MM-dd HH:mm", "yyyy-MM", "yyyy/MM/dd",
            "yyyy/MM/dd HH:mm:ss", "yyyy/MM/dd HH:mm", "yyyy/MM", "yyyy.MM.dd", "yyyy.MM.dd HH:mm:ss", "yyyy.MM.dd HH:mm", "yyyy.MM" };

02、小心length

在使用List和Map的時候，可以直接通過size()方法獲取容器的實際大小（長度）。數組也有一個關鍵字length來獲取大小（長度），但意思大不相同。length只表示數組所能夠容納元素的大小，而并非數組的實際大小。

舉例如下：

int[] ints = new int[3];
ints[0] = 1;
ints[1] = 2;

System.out.println(ints.length); // 輸出3

盡管ints的實際長度為2，但ints.length的長度卻為3——要小心了。

03、Arrays工具類

Java的設計者可謂良苦用心，特意為數組設計了一個專屬工具類——java.util.Arrays，里面有幾個常用的方法我們來介紹一下。

1）sort()

sort()方法用來對數組進行排序，該方法要求數組的元素要實現Comparable接口。如果排序的元素不是String或者基本數據類型，就需要主動實現Comparable接口（基本數據類型和String本身已經實現了Comparable接口）。

示例如下：

String[] strs = {"沉", "默","王", "二"};

Arrays.sort(strs);
System.out.println(Arrays.toString(strs));
// 輸出[二, 沉, 王, 默]

sort()方法排序后的結果就是[二, 沉, 王, 默]。

2）binarySearch()

binarySearch()方法用來對數組進行二分查找（返回值所在的下標，未找到的話返回-1），調用該方法之前必須要先排序。

示例如下：

String[] strs = {"沉", "默","王", "二"};

Arrays.sort(strs);
System.out.println(Arrays.binarySearch(strs, "二"));
// 排序后的結果為[二, 沉, 王, 默]
// 二分查找的結果范圍0

由于sort()方法排序后的結果為[二, 沉, 王, 默]，所以Arrays.binarySearch(strs, "二")返回下標值0。

3）asList()

asList()方法用來將數組轉化成List（ArrayList），源碼如下：

public static <T> List<T> asList(T... a) {
    return new ArrayList<>(a);
}

那如何將List轉化成數組呢？通過List的toArray()方法。可參照下例體驗由數組定義方式不同帶來的細微差別。

String[] strs = {"沉", "默","王", "二"};

List<String> list = Arrays.asList(strs);
System.out.println(list);
// 輸出[沉, 默, 王, 二]

String[] strs1 = new String[list.size()];
System.out.println(Arrays.toString(list.toArray(strs1)));
// 輸出 [沉, 默, 王, 二]

String[] strs2 = new String[5];
System.out.println(Arrays.toString(list.toArray(strs2)));
// 輸出 [沉, 默, 王, 二, null]

String[] strs3 = new String[1];
System.out.println(Arrays.toString(list.toArray(strs3)));
// 輸出 [沉, 默, 王, 二]

String[] strs4 = {};
System.out.println(Arrays.toString(list.toArray(strs4)));
// 輸出 [沉, 默, 王, 二]

當聲明的數組大小超出List的大小后，toArray()方法會對轉換后的數組進行補位（null）。

4）toString()

toString()方法用來將數組進行字符串格式的輸出（[value1, value2, value3, ...]的格式），源碼如下：

public static String toString(Object[] a) {
    if (a == null)
        return "null";

    int iMax = a.length - 1;
    if (iMax == -1)
        return "[]";

    StringBuilder b = new StringBuilder();
    b.append('[');
    for (int i = 0; ; i++) {
        b.append(String.valueOf(a[i]));
        if (i == iMax)
            return b.append(']').toString();
        b.append(", ");
    }
}

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