雖然隨著Java版本的演變，陣列的分量在慢慢減弱，日常使用時大多使用List進行替代。但ArrayList底層依舊採用陣列來進行實現，而陣列依舊有很多應用的場景。在使用陣列的過程中，你是否彙總過陣列的特性及功能，並停下來思考幾個為什麼呢？如果沒有，本篇文章將帶領大家從頭梳理一下陣列，一定會為你帶來一些未曾發掘的特性和功能。
何謂陣列學習陣列，我們最先要知道的就是它是什麼，能做什麼？
陣列，就是相同型別的物件或基本型別資料的集合。也可以理解為把有限個型別相同的元素按一定順序排列的集合，然後用一個名字命名，用編號區分具體的元素。而這個名字稱為陣列名，編號稱為下標。
陣列在記憶體中是連續儲存的，所以索引速度是非常的快，陣列的賦值與修改元素也很簡單。但是陣列也有不足的地方，那就是如果想在兩個相鄰元素之間插入新的元素會非常麻煩。
另外，陣列宣告的時候必須指定陣列的長度，而陣列的長度是不可變的。在此，陣列長度過長會造成記憶體浪費，長度過短則會造成溢位。
陣列的應用場景上面提到了陣列的那麼多缺點，但我們知道“存在即合理”，下面看看哪些場景適合陣列的使用。
2、使用（遍歷）時，經常需要按照序號來進行訪問資料元素或做運算的情況。
3、對效能要求較高時，陣列是首選。
也正是由於效能較高，所以我們在閱讀原始碼時經常會看到陣列的身影。特別是針對基礎型別進行操作，效率提升甚至可以達到基於List等集合效能的10倍。
以下面一段遍歷陣列和List求和的場景來做對比。
// 對陣列求和public static int sum(int[] datas) { int sum = 0; for (int data : datas) { sum += data; } return sum;}// 對List求和public static int sum(List<Integer> datas) { int sum = 0; for (Integer data : datas) { // 拆箱操作 sum += data; } return sum;}在上述兩個方法中，影響效能的最大地方便是List中的Integer物件的拆箱和裝箱操作，特別是資料量比較大的時候。我們都知道基礎型別是在棧記憶體中操作的，而物件是在堆記憶體中操作的。棧記憶體的特點是速度快、容量小，堆記憶體的特點是速度慢、容量大，因此從效能上來講，基本型別的處理佔優勢。
有同學可能會說了有整型快取池的存在。但整型快取池容納的是﹣128到127之間的Integer物件，超過這個範圍便需要建立Integer物件了，而超過這個容納範圍基本上是大機率事件。
資料變數定義下面來說說陣列的名稱定義，我們可以透過兩種形式來進行宣告陣列：
int[] a;int b[];其中後一種格式符合C和C++程式設計師的習慣，如果你是Java開發人員，建議統一使用前一種。為什麼呢？因為前一種從語義上來說更合理，它表示“一個int型陣列”。
拓展一下：如果你懂一些其他程式語言，比如C語言，你會看到類似如下的宣告。
int A[10];Java中卻不能如此宣告。思考一下為什麼？
這個要回到Java的“引用”問題上。我們在上述程式碼中宣告的只是陣列的一個引用，JVM會為該引用分配儲存空間。但是，這個引用並沒有指向任何物件，也就是說沒有給陣列物件本身分配任何空間。只有在陣列真正建立時才會分配空間。因此，編譯器不允許在此指定陣列的大小。
陣列的建立與初始化陣列的建立與初始化有兩種形式：
// 方式一的建立int[] a = new int[5];// 方式一的初始化a[1] = 1;a[2] = 2;a[3] = 3;a[4] = 4;// 方式二（建立+初始化）int[] b = {0, 1, 2, 3, 4};第一種方式透過new關鍵字建立一個指定長度（為5）的陣列，然後透過陣列下標對內容進行逐一初始化。那麼，如果不進行逐一初始化會怎樣？預設會採用int型別的預設值，也就是0進行初始化。
第二種方式，建立與初始化融為一體，其實也採用了new關鍵字進行建立，只不過是編譯器負責來做，更加方便一些。
拓展一下：我們可以透過方式二的形式進行陣列的建立和初始化，那麼為什麼還提供了int[] a這種基於陣列引用的宣告呢？
這是因為在Java中，可以將一個數組的引用賦值給另外一個數組。比如，我們可以如下方式使用：
int[] c;int[] b = {0, 1, 2, 3, 4};c = b;經過c=b的操作，陣列c的引用同樣指向了b。這裡又會出現一個我們常見的面試題。看看下面程式碼列印的結果是什麼：
public static void main(String[] args) { String[] strings = {"a","b","c"}; String string = "abc"; change(strings,string); System.out.println(strings[1]); System.out.println(string.charAt(1));}public static void change(String[] strings,String string){ strings[1] = "e"; string = "aec";}想好答案了吧？現在公佈答案：第一行列印的是“e”，第二行列印的“b”。這與上面所說的陣列的引用有密切關聯，陣列傳遞進入change方法的是引用，而String型別的引數傳遞的只是值的copy。
陣列的儲存結構這裡我們再以一張簡單的圖展示一下，陣列在記憶體中儲存的形式。
上圖需注意的是陣列使用的儲存空間是連續的。其中建立的物件通常位於堆中，上圖對堆中的資料儲存進行了簡化示意。
陣列的長度在很久之前，面試的時候還出現這樣的面試題：如何獲取陣列的長度？
當然，我們知道該面試題考察的就是透過length屬性獲取陣列長度與透過size()方法獲取集合長度的區別。
所有的陣列都有一個固定的成員，可以透過它來獲取陣列的長度，這便是length屬性。在使用的過程中我們需要注意的是陣列的下標是從0開始計算的。因此，我們在遍歷或修改陣列的時候，需要注意陣列的下標最大值是length-1，否則，會出現陣列越界的問題。
陣列的處理針對陣列，Java標準類庫裡特意提供了Arrays類，我們可以透過該類提供的方法進行陣列的處理。
陣列的列印可透過Arrays.toString()方法對陣列的內容進行列印。下面透過示例我們來對比一下透過toString方法和直接列印的區別。
String[] strings = {"a","b","c"};System.out.println(strings);System.out.println(Arrays.toString(strings));列印結果：
[Ljava.lang.String;@36baf30c[a, e, c]可以看到，如果直接列印則打印出來的是strings陣列的引用，而並不是真實的內容。
陣列的排序可透過Arrays.sort()方法對陣列進行排序，但對於陣列中的元素有一定的要求，要實現Comparable介面。看下面的例項：
String[] sorts = {"c","b","a"};Arrays.sort(sorts);System.out.println(Arrays.toString(sorts));列印結果：
[a, b, c]很明顯已經進行正常排序了。為什麼String可以直接進行排序？那是因為String已經實現了Comparable介面。
public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {}另外，對於陣列的排序還有常見的：氣泡排序、快速排序、選擇排序、插入排序、希爾（Shell）排序、堆排序等。面試過程中的排序往往也是基於陣列來進行展開的。感興趣的朋友可拿陣列來練習一下排序的演算法。
陣列轉集合透過Arrays.asList()方法，可將陣列轉化為列表。
String[] sorts = {"程式","新","視界"};List<String> list = Arrays.asList(sorts);System.out.println(list);列印結果：
[程式, 新, 視界]關於asList的原始碼如下：
當然，這裡也可以轉化為Set集合，但需建立一個Set的實現類（這裡用HashSet），將asList的結果作為引數傳入：
Set<String> sets = new HashSet<>(Arrays.asList(sorts));可以透過Arrays.binarySearch()方法來對資料中的元素進行查詢，顧名思義，這裡是透過二分查詢法進行查詢的。
String[] sorts = {"c","a","b"};Arrays.sort(sorts);int index = Arrays.binarySearch(sorts,"b");System.out.println(index);System.out.println(sorts[index]);列印結果：
1b結果中的"1"指的是字串所在的下標值，透過下標可以獲得對應位置的值。這裡需要注意的是，既然是二分查詢法，那麼在查詢之前必定需要進行排序，不然二分查詢的意義便不存在了。
陣列的複製可以透過Arrays.copyOf()方法對陣列進行復制，其中第一個引數是被複制陣列，第二個引數為新陣列的長度，返回的結果為新的陣列。示例如下：
int[] sourceArray = {1, 3, 5, 7, 0};int[] newArray = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);System.out.println(Arrays.toString(newArray));列印結果：
[1, 3, 5, 7, 0]此時，需要思考一個問題Arrays.copyOf()複製的功能是一個什麼層次的複製。也就說，如果修改新陣列的值，是否會影響到原有陣列。
先猜測一下，下面看示例程式碼：
int[] sourceArray = {1, 3, 5, 7, 0};int[] newArray = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);newArray[1] = 8;System.out.println(Arrays.toString(newArray));System.out.println(Arrays.toString(sourceArray));列印結果：
[1, 8, 5, 7, 0][1, 3, 5, 7, 0]結果能說明什麼？說明Arrays.copyOf()的複製功能是建立一個全新的陣列及陣列元素嗎？NO，NO，NO！
我們再來看另外一個示例，先建立一個User物件，原始碼如下：
public class User { private String userNo; public User(String userNo){ this.userNo = userNo; } public String getUserNo() { return userNo; } public void setUserNo(String userNo) { this.userNo = userNo; }}然後建立陣列進行復制操作，複製完成之後對新陣列的資料進行修改。
User[] sourceArray = {new User("N1"), new User("N2"),new User("N3")};User[] newArray = Arrays.copyOf(sourceArray, sourceArray.length);newArray[1].setUserNo("N4");System.out.println(newArray[1].getUserNo());System.out.println(sourceArray[1].getUserNo());列印結果如下：
N4N4我們在程式碼中只是修改了新陣列中的User的屬性，結果原有陣列的值也同樣被修改了。
上面的兩個示例說明陣列的copy操作只是一個淺複製。這與序列化的淺複製完全相同：基本型別是直接複製值，其他都是複製引用地址。
同樣，陣列和集合的clone也是如此，同樣是淺複製，使用時需多加留意。
基於陣列淺複製實現變長陣列關於List是如何實現變長的，大家可以參考List的原始碼進行學習。這裡基於上面提到的Arrays.copyOf()方法的功能來實現動態變長。
實現原理很簡單，就是基於Arrays.copyOf()方法的第二個引數來進行擴容。
相關方法如下：
public static <T> T[] expandCapacity(T[] datas, int newLen) { // 校驗長度值，如果小於0，則為0 newLen = Math.max(newLen, 0); // 生成一個新陣列，並複製原值，指定新的陣列長度 return Arrays.copyOf(datas, newLen);}在上述方法中除了校驗部分，核心機制便是利用了Arrays.copyOf()方法來實現一個可變長的陣列。
小結關於陣列部分，我們就講這麼多，其實陣列還有多維陣列以及透過Arrays.asList()方法轉換為List之後基於List的更多操作，在這裡我們就不進行拓展了。感興趣的朋友可自行實踐。