java 数组复制:System.arrayCopy 深入解析

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先看ArrayList源码中数组复制的代码:

   其实ArrayList 就是一个数组的形式存放数据的. 没有高深的地方.他的性能在于他的索引能力, 正因为他是数组形式,所以索引元素的时候他表现得非常的快速成,试想一下, 只要知道这个元素的索引,E[2] 你看对像就出来了.这就是ArrayList 最突出的地方.
让我们来看下ArrayList 内部数组是如何自我Copy的.要想深入的了解他就必需要看他的API,add 方法与remove 方式.
看完后你就会对它有一个深刻的理解了.如下原码:

Add 方法

public void add(int index, E element) { 
  if (index > size || index < 0) 
       throw new IndexOutOfBoundsException( "Index: "+index+", Size: "+size); 
   ensureCapacity(size+1); // Increments modCount!! 
  System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); 
  elementData[index] = element; 
  size++; 
}

remove 方法

public E remove(int index) { 
  RangeCheck(index); 
  modCount++; 
  E oldValue = elementData[index]; 
  int numMoved = size - index - 1; 
  if (numMoved > 0) 
   System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); 
  elementData[--size] = null; // Let gc do its work 
   return oldValue; 
}

上述两个方法足以让你认识他们了.他的主要执行过程就在于数组对像的自我复制.System.arrayCopy. 这个方法是
System类中的一个JNI方式实现类.(JNI , Java Native Interface 故名思意,就是java 语言调其它语言的一个接口)
这个JNI的底层在不同的平台上不一样.打个比方windows 其实java的JNI就是调了dll . Unix 其实就是调了.so 共享库. 做过C++的一定明白.这个暂且放一下,让我们来关注一下arrayCopy 如何复制数组元素的. 如果有人对java 的JNI接口有兴趣朋友,不防去Sun网站下它的源码.嘎嘎. C代码还是有点深度的.SCSL 源码就能看到. 

  在JAVA里面,可以用复制语句"A=B"给基本类型的数据传递值,但是如果A,B是两个同类型的数组,复制就相当于将一个数组变量的引用传递给另一个数组;如果一个数组发生改变,那么引用同一数组的变量也要发生改变.
以下是归纳的JAVA中复制数组的方法：

1.使用FOR循环,将数组的每个元素复制或者复制指定元素,不过效率差一点
2.使用clone方法,得到数组的值,而不是引用,不能复制指定元素,灵活性差一点
3.使用System.arraycopy(src, srcPos, dest, destPos, length)方法,推荐使用


举例：
1.使用FOR循环
int[] src={1,3,5,6,7,8};
int[] dest = new int[6];
for(int i=0;i<6;i++) dest[i] = src[i];

2.使用clone
int[] src={1,3,5,6,7,8};
int[] dest;
dest=(int[]) src.clone();//使用clone创建
副本,注意clone要使用强制转换



3.使用System.arraycopy
int[] src={1,3,5,6,7,8};
int[] dest = new int[6];

System.arraycopy(src, 0, dest, 0, 6);

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      System提供了一个静态方法arraycopy(),我们可以使用它来实现数组之间的复制.
其函数原型是：
   public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

src:源数组; srcPos:源数组要复制的起始位置;
dest:目的数组; destPos:目的数组放置的起始位置;
length:复制的长度.

注意：src and dest都必须是同类型或者可以进行转换类型的数组．
有趣的是这个函数可以实现自己到自己复制,
比如：int[] fun ={0,1,2,3,4,5,6};
System.arraycopy(fun,0,fun,3,3);

则结果为：{0,1,2,0,1,2,6};



    这是StringBuffer的toString的实现，里面也包括System.arraycopy

   public synchronized String toString() {
	return new String(value, 0, count);
    }



  public String(char value[], int offset, int count) {
        if (offset < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset);
        }
        if (count < 0) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(count);
        }
        // Note: offset or count might be near -1>>>1.
        if (offset > value.length - count) {
            throw new StringIndexOutOfBoundsException(offset + count);
        }
        char[] v = new char[count];
        System.arraycopy(value, offset, v, 0, count);
        this.offset = 0;
        this.count = count;
        this.value = v;
    }