在Java中如何使用Arrays.copyOf进行数组复制_数组复制策略与性能说明

Arrays.copyOf是Java中高效复制数组的方法，基于System.arraycopy实现，支持指定新长度并自动填充默认值，适用于多种数据类型，使用简洁且性能良好。

在Java中，Arrays.copyOf 是一种常用且高效的数组复制方式。它属于 java.util.Arrays 工具类中的静态方法，能够复制任意类型的数组，并支持指定新数组的长度。相比手动循环或使用 System.arraycopy，copyOf 更加简洁易用，同时底层仍基于高效实现。

Arrays.copyOf 的基本用法

该方法有多种重载形式，适用于不同数据类型（如 int[]、String[]、Object[] 等）。其通用签名如下：

public static T[] copyOf(T[] original, int newLength)

参数说明：

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• original：原始数组
• newLength：新数组的长度

示例代码：

int[] src = {1, 2, 3};
int[] dst = Arrays.copyOf(src, 5);
// 结果：dst = {1, 2, 3, 0, 0}，后两位自动填充默认值

如果新长度大于原数组长度，多出的位置会按类型填充默认值（如 int 填 0，引用类型填 null）。若新长度更小，则截断数组。

底层实现与性能分析

尽管 Arrays.copyOf 使用起来简单，但它的性能表现值得了解。该方法内部实际上调用了 System.arraycopy —— 一个由 JVM 本地实现的方法，具有很高的执行效率。

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以对象数组为例：

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;
}

关键点：

• 创建新数组时根据类型动态分配空间
• 使用 System.arraycopy 进行内存级复制，速度快
• 操作是浅拷贝，对于引用类型只复制引用地址

与其他复制方式的对比

Java 中常见的数组复制方式包括：

• Arrays.copyOf：语义清晰，适合大多数场景
• System.arraycopy：性能最优，但需要预先创建目标数组，使用略繁琐
• clone()：数组类自带的克隆方法，速度快且写法简洁，但只能复制相同长度

例如：

int[] a = {1, 2, 3};
int[] b = a.clone(); // 快速复制等长数组
int[] c = Arrays.copyOf(a, 4); // 扩展长度并复制

若只需完整复制，clone() 通常最快；若需调整大小，copyOf 更合适。

使用建议与注意事项

使用 Arrays.copyOf 时应注意以下几点：

• 仅进行浅拷贝，若数组元素为对象，修改副本会影响原对象字段
• 扩容时自动填充默认值，可用于初始化部分数据
• 泛型数组复制需传入类型信息（通过 Class 参数）
• 频繁复制大数组时应评估性能影响，考虑是否可复用数组或改用集合类

基本上就这些。掌握 copyOf 的行为和原理，有助于写出更清晰、高效的数组操作代码。