Java反射—Array类的使用Java反射—Array类的使用

不用说大家也知道java.lang.Array是对Java反射包中数组操作的一个类。JavaSE8的文档中对Array的描述是这样说的:

The Array class provides static methods to dynamically create and access Java arrays.

Array类提供静态方法来动态创建和访问Java数组。访问不难理解,动态创建可以细看一下。

让我们先看看java.util.Arrays

  • 注意是Arrays,相信有些小伙伴已经用过很多次这个工具类了,提供了很多对数组操作的方法方便我们使用。
  • 上面说了java.lang.Array是提供给我们静态方法来动态创建和访问数组。让我们来看看Arrays中的copyOf方式是怎么来动态操作数组的吧。
    public static <T> T[] copyOf(T[] original, int newLength) {
        return (T[]) copyOf(original, newLength, original.getClass());
    }
    

    copyOf是拿来干嘛的呢?Arrays主要提供这个方法来给已经填满的数组来拓展数组大小的。

    你可以这样用

    User[] users = new User[10];
    ...//假如满了,给数组长度翻倍。
    users = Arrays.copyOf(users, users.length * 2);
    

    不知道大家有没有注意到,这个方法是个泛型的返回结果。它的第一个参数是原始数组,第二个参数为新的长度,返回的是调用了另一个重载的copyOf方法,让我们来看看这个重载的copyOf方法吧。

    public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {
        @SuppressWarnings("unchecked")
        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;
    }
    

    里面的调用不难理解,就是如果传进来的original对象数组的Class和Object[]的Class相等那就直接new Object[]如果不相等就调用java.lang.reflect.Array中的newInstance方法进行创建新数组,后面调用的是System.arraycopy方法的作用源码中的注释是:Copies an array from the specified source array, beginning at the specified position, to the specified position of the destination array. 意思是:从指定的数组的制定位置开始复制到目标数组的指定位置。

为什么要用反射实现数组的扩展

  • 我们来看一下不用反射实现的"copyOf"
    private static Object[] badCopyOf(Object[] arr, int newLength) {
        Object[] newArray = new Object[newLength];
        System.arraycopy(arr, 0, newArray, 0, Math.min(arr.length, newLength));
        return newArray;
    }
    

    如果没有上面那个ArrayscopyOf方法可能很多人会直接潇潇洒洒写出如上代码。不过有没有想过一个问题,他能不能转型成对应的你想用的类?这样说,一个MyObject[]类转成Object[],然后再转回来是可以的,但是从一开始就是Object[]的数组是不能转成MyObject[],这样做会抛出ClassCastException异常,这是因为这个数组是用new Object[length]创建的,Java数组在创建的时候回记住每个元素的类型,就是在new的时候的类型。

  • 那么怎样我们才可以强转呢?看如下代码
    private static Object goodCopyOf(Object arr, int newLength) {
      Class cls = arr.getClass();
      if (!cls.isArray()) {
          return null;
      }
      Object newArray = Array.newInstance(cls.getComponentType(), newLength);
      System.arraycopy(arr,0,newArray,0,Math.min(Array.getLength(arr), newLength));
      return newArray;
    }
    

    看了上面代码,有的小伙伴会有疑问,为什么要用object接收数组对象,这是因为基本数据类型的数组不能传给对象数组,但是可以转成对象

    double[] arr = {1.1, 1.2, 1.4, 12.2};
    arr = (double[]) goodCopyOf(arr, 10);
    

访问数组内的对象

  • Array类提供了一些方法可以供我们使用
static Object get(Object array, int index) 返回指定位置的元素
static XXX getXXX(Object array, int index) XXX是基本类型,同上
static void set(Object array, int index, Object value) 设置指定位置的对象
static void setXXX(Object array, int index, XXX z) 设置指定位置的对象,XXX基本数据类型
static Object newInstance(Class<?> componentType, int length) 新建一个对象的数组。

以上来自Java SE *官方文档 https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/

完整代码如下

package io.ilss.reflection;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.Arrays;

/**
 * className ArrayTest
 * description ArrayTest
 *
 * @author feng
 * @version 1.0
 * @date 2019-01-29 23:42
 */
public class ArrayTest {
    public static void main(String[] args) {
        double[] arr = {1.1, 1.2, 1.4, 12.2};
        arr = (double[]) goodCopyOf(arr, 10);
        System.out.println(Arrays.toString(arr));

        String[] arr1 = {"aa", "bb", "cc"};
        arr1 = (String[]) goodCopyOf(arr1, 10);
        System.out.println(Arrays.toString(arr1));

        System.out.println("ClassCastException");
        arr1 = (String[]) badCopyOf(arr1, 20);
    }

    private static Object[] badCopyOf(Object[] arr, int newLength) {
        Object[] newArray = new Object[newLength];
        System.arraycopy(arr, 0, newArray, 0, Math.min(arr.length, newLength));
        return newArray;
    }

    private static Object goodCopyOf(Object arr, int newLength) {
        Class cls = arr.getClass();
        if (!cls.isArray()) {
            return null;
        }
        Object newArray = Array.newInstance(cls.getComponentType(), newLength);
        System.arraycopy(arr, 0, newArray, 0, Math.min(Array.getLength(arr), newLength));
        return newArray;
    }
}

相关代码的Github:https://github.com/ilssio/java-base-ilss

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