java.lang.System.arraycopy() 与java.util.Arrays.copyOf()的区别

java.lang.System.arraycopy() 与java.util.Arrays.copyOf()的区别

一、java.lang.System.arraycopy()

该方法的声明：

    /* @param      src      源数组
     * @param      srcPos   源数组中的起始位置
     * @param      dest     目标数组
     * @param      destPos  目标数组中的起始位置
     * @param      length   需要被复制的元素个数
     * @exception  IndexOutOfBoundsException  如果在复制的过程中发生索引溢界异常
     * @exception  ArrayStoreException  如果源数组中的元素因为类型不匹配不能被复制到目标数组中
     * @exception  NullPointerException 如果源数组为null或者目标数组为null
     */
    public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos,
                                        Object dest, int destPos,
                                        int length);   //由修饰符native可知，该方法调用的为JDK中的底层函数

该方法实现的功能为：从指定源数组中指定的位置开始，依次将元素复制到目标数组的指定位置，复制的元素个数为length参数。即，

　　　　　　　　　　将数组src[srcPos, ..., srcPos+length-1]中的元素复制到数组dest[destPos, ..., destPos+length-1]中。

如果源数组(src)和目标数组(dest)为相同的数组对象，则复制过程为：

　　① 将源数组中需复制的元素src[srcPos, ..., srcPos+length-1]复制到一个临时数组中，长度为length；

　　② 然后将临时数组中的内容复制到目标数组dest[destPos, ..., destPos+length-1]中。

二、java.util.Arrays.copyOf()

该方法的声明：

    /* @param <T> 　　　　　数组中元素的类型
     * @param original 　　被复制数组
     * @param newLength    返回的数组的长度
     * @return   返回源数组的一个“副本”，为了去达到指定的长度，必要情况下需截断或用null值填充
     * @throws NegativeArraySizeException  如果参数newLength为负值
     * @throws NullPointerException        如果参数original为null
     * @since 1.6
     */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) {
        return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());
    }
 
    /* @param <U> 　　源数组中元素的类型
     * @param <T> 　　返回数组中元素的类型
     * @param original 　　　　被复制数组
     * @param newLength 　　　 返回的数组的长度
     * @param newType 　　　　 返回数组的类型
     * @return 　　　　返回源数组的一个“副本”，为了去达到指定的长度，必要情况下需截断或用null值填充
     * @throws NegativeArraySizeException 　　 如果参数newLength为负值
     * @throws NullPointerException 　　　　　　如果参数original为null
     * @throws ArrayStoreException  　　　　　　如果源数组中的元素不能被复制到类型为newType的数组中
     * @since 1.6
     */
    public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)  //内部新建的返回数组
            ? (T[]) new Object[newLength]    //（返回数组）的类型为Object[]时
            : (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);  //用newType的组件类型，长度newLength去创建一个新的数组
        System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                         Math.min(original.length, newLength)); //截断或用null值填充
        return copy;
    }
　　
　　//java.util.Arrays重载了很多copyOf()方法
    public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) {
        int[] copy = new int[newLength];
        System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
                         Math.min(original.length, newLength));
        return copy;
    }

该方法实现的功能为：按指定的长度复制给定的源数组，必要情况下需截断或用null值填充。　

Arrays.copyOf()的实现方式是：

　　① 内部新建一个长度为指定长度参数newLength的数组copy[]；

　　② 调用System.arraycopy(original, 0, copy, 0,Math.min(original.length, newLength))完成对数组复制的功能

　　　　if(original.length >= newLength)  截断original[]；original[0, ..., newLength-1] -> copy[0, ..., newLength-1]

　　　　if(original.length < newLength)  用null值填充；original[0, ..., original.length-1] -> copy[0, ..., original.length-1]

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   nulls -> copy[original.length, ..., newLength-original.length+1]

　　③ 返回一个长度为newLength的数组copy[]，元素为②中得到的对应值

三、异同

1） Arrays.copyOf()内部是通过System.arraycopy()实现的。

2） System.arraycopy()通过对srcPos，destPos的设置完成对数组的任意部分复制功能；而Arrays.copyOf()只能从下标为0的元素开始复制。

3）System.arraycopy()中会因为srcPos+length > src.length 或 destPos+length > dest.length而报ArrayIndexOutOfBoundsException；而Arrays.copyOf()中不会因此而报错，因为Arrays.copyOf()返回的为方法内部新建的一个指定长度的数组。

String[] a = {"a","b","c","d","e"};
String[] b = new String[4];
//System.arraycopy(a, 0, b, 0, );     //java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
//b = Arrays.copyOf(a, 4); 　　　　 　　//截断a[]，b={"a","b","c","d"}
b = Arrays.copyOf(a, 5);  　　　　　　　//b={"a","b","c","d","e"}
//b = Arrays.copyOf(a, 6); 　　　　　　 //null值填充，b={"a","b","c","d","e",null}

4) 在System.arraycopy()方法中，如果目标数组dest==null，则会报NullPointerException；而Arrays.copyOf()中不会因此而报错。

String[] a = {"a","b","c","d","e"};
String[] b = null;
//System.arraycopy(a, 0, b, 0, 5); 　　　　//java.lang.NullPointerException
b = Arrays.copyOf(a, 5);     　　　　　　　//b={"a","b","c","d","e"}

5）System.arraycopy()方法中目标数组作为参数；而Arrays.copyOf()中目标数组作为返回值。

6） System.arraycopy()方法和Arrays.copyOf()方法均可以实现数组类型的向上转换，即子类型的数组可以复制到父类型数组中；但不可以实现向下转换，即父类型的数组不可以复制到子类型数组中。

class A {}
class B extends A{}
 
A a1 = new A();
A[] parent = {a1,a1,a1,a1,a1};
B[] child = new B[5];
//child = (B[]) Arrays.copyOf(parent, 5);  　　　 //java.lang.ClassCastException
//System.arraycopy(parent, 0, child, 0, 5);  　　//java.lang.ArrayStoreException
 
B b1 = new B();
B[] child = {b1,b1,b1,b1,b1};
A[] parent = new A[5];
//parent = Arrays.copyOf(child,5);  　　　　　　 //复制成功
//System.arraycopy(child, 0, parent, 0, 5); 　　//复制成功