Arrays
位于java.util包内的Arrays类是Java提供的一个操作数组的工具类，其内部定义了一些常见的用于操作数组的静态方法，下面就按照以下几个常用类型，梳理一下。
- 数组转List
- 排序
- 查找
- 元素填充
- 数组复制
- toString
- 相等性判断
Arrays 数组操作集
数组转List ---asList
public static List asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}
这个被“普遍”称为数组转List的方法，可能是Arrays内大家使用频率最高的一个静态方法了。使用起来也很简单,下面就很容易的实现了将数组转为List。
String[] b = new String[]{"5", "6", "7", "8"};
List datas = Arrays.asList(b);
当然还有另一种使用方法：
List datas = Arrays.asList("5", "6", "7", "8");
其实，个人感觉“数组转List”这种说法是没有意义的；我们都知道在List是一个接口，而真正实现了这个接口的类只有ArrayList,LinkedList,Vector。其中ArrayList和Vector内部都是使用“动态数组”实现，LinkedList采用链表结构实现。根据上一篇数据接口-线性表我们知道，数据的物理结构只用顺序存储接口和链式存储结构，List也不出其右。因此说这个方法实现了数组拷贝更确切一点。
下面，根据他的具体实现，我们更能体会到拷贝的意义。
/**
* Returns a fixed-size list backed by the specified array. (Changes to
* the returned list "write through" to the array.) This method acts
* as bridge between array-based and collection-based APIs, in
* combination with {@link Collection#toArray}. The returned list is
* serializable and implements {@link RandomAccess}.
*
* This method also provides a convenient way to create a fixed-size
* list initialized to contain several elements:
*
* List stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
*
*
* @param a the array by which the list will be backed
* @return a list view of the specified array
*/
@SafeVarargs
public static List asList(T... a) {
return new ArrayList<>(a);
}
/**
* @serial include
*/
private static class ArrayList extends AbstractList
implements RandomAccess, java.io.Serializable
{
private static final long serialVersionUID = -2764017481108945198L;
private final E[] a;
ArrayList(E[] array) {
a = Objects.requireNonNull(array);
}
@Override
public int size() {
return a.length;
}
@Override
public Object[] toArray() {
return a.clone();
}
@Override
public E get(int index) {
return a[index];
}
@Override
public E set(int index, E element) {
E oldValue = a[index];
a[index] = element;
return oldValue;
}
……
}
这里需要注意的是，asList内部的ArrayList并不是我们常用的那个ArrayList，而是在Arrays类内部的一个私有静态类。从代码可以看出，这个内部的ArrayList，和常规的ArrayList相比，并没有实现List接口，而是直接继承了AbstractList。
以下所说的ArrayList 统一指此处的静态类
asList的实现很简单，返回了一个ArrayList的实例，参数为所要拷贝的数组名。
可以看到asList() 是接受一个泛型的变长参数的，而基本数据类型是无法被泛型化的。而对于泛型而言，基本数据类型，实际上会被人为是一个 [x 的类型。 [ 表示这是一个数组，x 为当前数组的类型。
因此，这个方法不能直接“转换”基础数据类型的数组。
private final E[] a;
ArrayList(E[] array) {
a = Objects.requireNonNull(array);
}
public static T requireNonNull(T obj) {
if (obj == null)
throw new NullPointerException();
return obj;
}
可以看到，正常情况下，ArrayList的构造函数完成的工作就是一个赋值操作，把我们传递进来的数组赋给a，而a就是一个数组。说白了，这就是一个数组拷贝的过程。再看ArrayList内部实现，get,set 都是根据数组下标实现简单的数组赋值操作。这里省略了ArrayList内部几个方法，总之都是对数组的操作，有兴趣的同学，可以自行查看源码。注意，这个类内部，并没有add方法的具体实现，也就是说AbstractList内部的add方法并没有被覆盖
AbstractList#add
public void add(int index, E element) {
throw new UnsupportedOperationException();
}
因此，通过asList返回的List，一定不能进行add 操作，否则会抛出异常。
通过以上分析，我们可以得出以下结论：
- asList 不接受基本数据类型的数组名，作为参数直接传递。
- asList 通过backed(拷贝）的方式，返回的是一个固定长度的List，这点从方法注释也可以看到
- 鉴于第二条，不能对这个返回的List执行add 方法，可以调用set方法。
- 同理不能调用remove方法，但可以调用get方法获取元素。
这里关于第一个结论，还需要解释一下，不接受基本数据类型的数组名作为参数，但是以下实现是可以的。
List ds = Arrays.asList(1, 2, 4, 4, 5);
好了，Arrays.asList的用法就说到这里了。既然都到这里了，顺便多说一句，List转数组的实现，Collection接口定义了统一的方法toArray。对于不同的List实现，统一调用即可。
List datas;
.....
String[] result= (String[]) datas.toArray();
排序
sort
sort() 方法顾名思义，主要是实现数组的排序，默认按升序进行排列。
Arrays 内部关于sort的实现，可以大体分为两类，一类是基本数据类型的排序，一类是Object类型的排序。
- 基本数据类型的排序
//对数组排序
public static void sort(int[] a) {
DualPivotQuicksort.sort(a, 0, a.length - 1, null, 0, 0);
}
//对数组从指定位置排序
public static void sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex) {
//检测参数是否越界
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
DualPivotQuicksort.sort(a, fromIndex, toIndex - 1, null, 0, 0);
}
sort静态方法的实现，按参数主要有两种实现方法，一种是数组整体进行排序；一种是在数组内指定一段起始位置进行排序，之后的对象数组排序也只是按指定起始位置排序，不再重复描述。其内部具体实现是DualPivotQuicksort（双轴快速排序）。
这里可以接收的参数类型除了int数组，还可以是long，short，char，byte，float，double类型数组。
- Object 类型数组排序
实现Comparable接口的对象数组排序
public static void sort(Object[] a) {
if (LegacyMergeSort.userRequested)
legacyMergeSort(a);
else
ComparableTimSort.sort(a, 0, a.length, null, 0, 0);
}
注意，使用这个方法时，提供的“数组中的对象”必须是实现了Comparable接口的，也就是说必须告知明确告知，对数组中的对象是按什么规则排序。
实现Comparator接口的排序
public static void sort(T[] a, Comparator c) {
if (c == null) {
sort(a);
} else {
if (LegacyMergeSort.userRequested)
legacyMergeSort(a, c);
else
TimSort.sort(a, 0, a.length, c, null, 0, 0);
}
}
使用这个方法是泛型为T的数组，需要提供一个实现了Comparator接口的实例，同理也是必须明确告知排序规则，如果同时实现了Comparable接口和Comparator接口，Comparator接口的实现将覆盖Comparable接口的排序规则。
对象数组排序内部实现采用了LegacyMergeSort（归并排序）和TimSort排序。
parallelSort
parallelSort 是Java8新增的排序方式，和sort方法不同的是，他采用多线程并行的方式进行排序，当数据规模较大时和sort相比有明显优势;具体可见arrays-sort-versus-arrays-parallelsort.
public static final int MIN_ARRAY_SORT_GRAN = 1 << 13;
public static void parallelSort(int[] a) {
int n = a.length, p, g;
if (n <= MIN_ARRAY_SORT_GRAN ||
(p = ForkJoinPool.getCommonPoolParallelism()) == 1)
DualPivotQuicksort.sort(a, 0, n - 1, null, 0, 0);
else
new ArraysParallelSortHelpers.FJInt.Sorter
(null, a, new int[n], 0, n, 0,
((g = n / (p << 2)) <= MIN_ARRAY_SORT_GRAN) ?
MIN_ARRAY_SORT_GRAN : g).invoke();
}
parallelSort 使用方式及可接受参数类型和sort方法基础数据类型时的参数完全一致。
查找
Arrays内部的查找，主要是binarySearch（二分查找法）。可以说，关于查找到实现分类和排序完全一样。首先从数据类型上也是分为基础数据类型构成的数组和对象数组。都支持按特定范围进行排序；对于对象数组的排序，对象数组需要实现Comparable接口或者是提供Comparator接口的实例。
public static int binarySearch(int[] a, int key) {
return binarySearch0(a, 0, a.length, key);
}
//可以在指定范围排序
public static int binarySearch(int[] a, int fromIndex, int toIndex,
int key) {
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
return binarySearch0(a, fromIndex, toIndex, key);
}
//Object[]数组中的Object必须实现了Comparable接口
public static int binarySearch(Object[] a, int fromIndex, int toIndex,
Object key) {
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
return binarySearch0(a, fromIndex, toIndex, key);
}
//提供Comparator实例
public static int binarySearch(T[] a, T key, Comparator c) {
return binarySearch0(a, 0, a.length, key, c);
}
元素填充
public static void fill(Object[] a, int fromIndex, int toIndex, Object val) {
rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex);
for (int i = fromIndex; i < toIndex; i++)
a[i] = val;
}
fill()方法，使用很简单，也很好理解，将数组用特定的元素val 填满即可，也可以是特定位置。
复制
这个方法，就是实现两个将原数组按指定长度复制到目标数组内返回。
public static T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class newType) {
T[] copy = ((Object)newType == (Object)Object[].class)
? (T[]) new Object[newLength]
: (T[]) Array.newInstance(newType.getComponentType(), newLength);
System.arraycopy(original, 0, copy, 0,
Math.min(original.length, newLength));
return copy;
}
其内部使用System.arraycopy方法，这是一个Java提供的native方法，因此效率会高一些。Java 内部关于数组复制的实现，都用到了这个方法。
同样，也包括一个copyOfRange的方法，这个按名字就可以理解，就是按照范围进行复制。
toString
这个toString的静态方法，其实也很实用；从下面的代码的实现，可以看出，他的作用就是将我们定义的数组，按照 "[a0,a1,....]"的格式转成字符串，方便我们直接打印整个数组，打印出来的日志也会看起来更直观，更方便。
public static String toString(double[] 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(a[i]);
if (i == iMax)
return b.append(']').toString();
b.append(", ");
}
}
它除了支持8种基础数据类型的数组外，还支持Object类型的数组。
相等性
equals
Arrays内部关于两个数组相等的判断可以首先看下下面的代码：
基础数据类型数组，以long类型为例
public static boolean equals(float[] a, float[] a2) {
if (a==a2)
return true;
if (a==null || a2==null)
return false;
int length = a.length;
if (a2.length != length)
return false;
for (int i=0; iObject 类型数组
public static boolean equals(Object[] a, Object[] a2) {
if (a==a2)
return true;
if (a==null || a2==null)
return false;
int length = a.length;
if (a2.length != length)
return false;
for (int i=0; i我们知道，数组名代表数组首地址；因此，从以上代码可以得出结论，
当两个数组不是同一数组时，也就是a==a2 不成立。
当满足以下任一条件时：
- 两个数组中有一个为空时
- 两个数组长度不等时
- 两个数组中包含任意不相等的元素时
就认为两个数组不相等，反之则认为相等。对于对象数组，相同位置的对象均为null是，认为是两个相同的元素。
deepEquals
关于deepEquals和equals的区别，可以看看这篇文章Java中Arrays类的两个方法：deepEquals和equals
其他
数组交换
/**
* Swaps x[a] with x[b].
*/
private static void swap(Object[] x, int a, int b) {
Object t = x[a];
x[a] = x[b];
x[b] = t;
}
这个方法其实挺实用的，以后如果懒得写了，可以直接一行代码搞定。
最后
以上分析是基于Java jdk1.8 版本，在Java中由于lamdba表达式，函数式编程思想的引入，Arrays内部新增了许多相关的类如Stream 等，考虑到使用频率，暂时不展开讨论了。
参考内容：
https://juejin.im/post/5989841b6fb9a03c38109b8c