Java源码系列三-工具类Arrays
今天分享java的源码的第三弹，Arrays这个工具类的源码。因为近期在复习数据结构，了解到Arrays里面的排序算法和二分查找等的实现，收益匪浅，决定研读一下Arrays这个类的源码。不足之处，欢迎在评论区交流和指正。
1.认识Arrays这个类： 首先它在java的utils包下，属于Java Collections Framework中的一员。它的初衷就是一个工具类，封装了操纵数组的各种方法，比如排序，二分查找，数组的拷贝等等。满足了我们日常对数组操做的基本需求，了解它的底层实现，不仅能帮助我们更好的使用它，而且还能培养我们更好的代码的思维。
2.构造方法 因为是一个工具类，所以它的构造方法定义为私有的，且所有的实现方法都是静态方法。也就是说这个类不能被实例化，通俗的讲，就是不能new。只能通过类名来直接调用方法(反射除外)。这样做的目的是强化该类不可实列化的能力，突出该类作为工具类的根本职能。源码如下：
// Suppresses default constructor, ensuring non-instantiability. private Arrays() {} 3.常用方法的解析 3.1快速插入集合元素的方法asList(T... a)：基本使用:
/** * 数组转化为集合 */ @Test public void toArrayTest(){ List<Integer> list = Arrays.asList(2,4,5,6,6); for (Integer integer : list) { System.out.print(integer+" "); } }输出结果：
2 4 5 6 6看一下源码：
@SafeVarargs @SuppressWarnings("varargs") public static <T> List<T> asList(T... a) { return new ArrayList<>(a); } // ArrayList的构造方法和属性 private final E[] a; ArrayList(E[] array) { a = Objects.requireNonNull(array); } 这个方法的实现比较简单，就是调用ArrayList的构造方法，并且参数是一个数组，也就是将我们要构造的数传入到ArrayList的构造方法中去，进行实例化。
3.2.二分查找的方法Arrays类中的二分查找八种基本类型都有涉及，但都是方法的重载。其实现原理都是一样，这里以int类型为例，进行说明。
基本使用：
@Test public void binarySearchTest(){ int[] arrays = {1,4,6,7,9,3}; // 查找元素为7的下标值 int result = Arrays.binarySearch(arrays,7); System.out.println(result); }结果：
3这个方法主要涉及的一下三个方法：
// 我们常用的方法 public static int binarySearch(int[] a, int key) { return binarySearch0(a, 0, a.length, key); } /* 参数说明如下： a 待查找的数组 fromIndex 查找的开始位置 toIndex 查找的结束位置 key 查找的目标值 */ public static int binarySearch(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int key) { // 进行异常检查 rangeCheck(a.length, fromIndex, toIndex); return binarySearch0(a, fromIndex, toIndex, key); } // Like public version, but without range checks. private static int binarySearch0(int[] a, int fromIndex, int toIndex, int key) { int low = fromIndex; int high = toIndex - 1; while (low <= high) { // 找出查找范围的中间值 int mid = (low + high) >>> 1; int midVal = a[mid]; // 进行比较 if (midVal < key) low = mid + 1; else if (midVal > key) high = mid - 1; else return mid; // key found } return -(low + 1); // key not found. }当然实现的核心方法还是上述私有方法binarySearch0()这个方法，实现的逻辑也不复杂。
第一步就是声明两个变量存储查找区域的开始和结束。
第二步 循环，比较，不断的缩小比较的范围，直到找到数组中的值和目标值相同，返回下标，如果没有找到就返回一个负数也就是下面的这l两行代码：
return mid; // key found return -(low + 1); // key not found.我认为：这个二分法实现的亮点就在于求中间值的移位运算：
int mid = (low + high) >>> 1;有人就纳闷了，为什么还要使用移位运算，除法不行吗？主要还是为了性能考量。因为移位运算占两个机器周期，而乘除法占四个运算周期，所以移位运算的速度肯定比乘除法的运算速度快很多，计算量小了可能区别不大，但是计算量很大，就区别很明显了。
3.3 数组的拷贝 @Test public void testCopyArrange(){ // 原数组 int [] srcArray = {11,2,244,5,6,54}; // 拷贝原数组长度为3的部分 int[] descArray = Arrays.copyOf(srcArray,3); System.out.println(Arrays.toString(descArray)); }输出结果：
[11, 2, 244]源码分析：
/* 参数说明： original 原数组 newLength 拷贝的数组长度 */ public static int[] copyOf(int[] original, int newLength) { // 声明一个新数组的长度，存储拷贝后的数组 int[] copy = new int[newLength]; System.arraycopy(original, 0, copy, 0, Math.min(original.length, newLength)); return copy; } public static native void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length);