ArrayList底层使用的就是Object数组，二者的互转也经常用到，但平时很少关注具体实现。本文列举了二者互转的一些方法，并对方法源码进行一些简单的探究。

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集合转数组

java.util.ArrayList 提供两个方法Object[] toArray()和<T> T[] toArray(T[] a)，可以实现集合转数组。

toArray()

用法

调用无参toArray方法，返回Object数组

Object[] objectArray = list.toArray();

源码分析

toArray()内部调用了java.util.Arrays.copyOf(T[], int)方法，传入两个参数。其中

elementData是保存集合元素的Object数组

size表示集合中元素个数

点进去，继续调用copyOf方法

点进去，最后调用了java.lang.System.arraycopy方法

可以看到，由于elementData类型为Object[].class，所以该方法会新建一个Object数组赋值给copy，并将elementData中所有元素都复制到copy内，最终返回copy。

所以有copy.length = size <= elementData.length

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toArray(T[] a)(推荐)

无参的toArray()方法虽然能实现集合转数组，但返回的集合都是Object类型。建议使用带参的toArray(T[] a)方法

用法

传入一个数组，数组长度与原集合长度保持一致，数组类型与原集合类型保持一致，返回一个相同类型的数组

String[] array2 = list.toArray(new String[list.size()]);

源码分析

toArray方法首先判断传入数组的长度，当length < size，即传入数组不足以存放集合数据时，会调用java.util.Arrays.copyOf()方法。

由于newType为T[].class，所以会创建一个元素类型为T，长度为size的新数组，赋给copy。

然后同样调用了java.lang.System.arraycopy方法，将原数组内元素复制到copy数组内，并返回copy

当length >= size，则直接调用System.arraycopy方法，将原数组元素复制到a数组内。其中，当length > size，则将多余的位置赋null

总结

根据上面的分析，假设对一个长度为3的集合，调用list.toArray(T[] a)，当数组a的长度分别为0，3，5时，有如下结果

集合长度	传入数组长度	返回数组内容	返回与传入数组是否为同一个	说明
3	0	[a, b, c]	否	数组内容一致，返回的是重新创建的数组
3	3	[a, b, c]	是	数组内容一致，返回的是传入的数组
3	5	[a, b, c, null, null]	是	数组内容不一致，多出的位置用null补齐，返回的是传入的数组

可见：当传入数组长度 = 集合长度时，返回的是传入的数组，并且内容相同，开销最小

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System.arraycopy

由上面分析可以看到，两个方法底层都是调用的 java.lang.System.arraycopy ，下面对该方法简单解释下

源码

arraycopy方法可以将一个数组的部分元素移动到另一个数组。

参数说明

该方法共有五个参数，含义如下

参数	描述
src	原数组
srcPos	原数组待复制的起始索引
dest	目标数组
destPos	复制到目标数组的起始索引
length	需要复制的元素个数

验证

public static void test() {
    int[] array1 = {1,2,3};
    int[] array2 = {0,0,0,0,0,0};
    
    System.arraycopy(array1, 0, array2, 3, 2);
    
    System.out.println(Arrays.toString(array2));// [0, 0, 0, 1, 2, 0]
}

array2的内容变为[0, 0, 0, 1, 2, 0]，表示将array1从0开始的元素移动到array2从3开始的位置，移动的元素个数是2

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数组转集合

java.util 包下两个方法可以实现数组转集合，分别是Arrays.asList(T... a) 和 Collections.addAll(Collection<? super T> c, T... elements)

Arrays.asList

用法

接收数组或可变参数作为参数，返回的是 java.util.Arrays.ArrayList类型。

数组

要求数组类型必须为包装类型

List<String> list = Arrays.asList(array);

如果数组为基本类型，无法自动装箱，导致得到的集合泛型为int[]类型

int[] array2 = {1, 2, 3};
List<int[]> list2 = Arrays.asList(array2);

可变参数

可变参数可以为包装类型

List<String> list = Arrays.asList("dd", "ee", "ff");

也可以为基本类型（此时会自动装箱）

List<Integer> list2 = Arrays.asList(1, 2, 3);

源码分析

asList接受一个可变数组，返回一个内部类Arrays.ArrayList的实例，将其中数组a指向了传入数组array

注意：Arrays.ArrayList虽然实现了java.util.AbstractList，但没有重写set, add, remove等方法

因此在调用set, add, remove方法时，不会编译报错，但运行时会抛java.lang.UnsupportedOperationException异常

即：通过asList得到的集合，是不可变集合，不支持set, add, remove操作

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Collections.addAll(推荐)

由以上分析看出，Arrays.asList虽然可以很方便的将数组转换成集合，但无法对该集合进行增加、删除等操作。因此最好的办法是将数组转换成一个可变集合。Collections.addAll方法通过将数组加入到一个长度为0的可变集合中，变相实现了数组转集合的需求。

用法

接收一个集合和数组(或可变参数)，可以实现将数组(或可变参数)加入到集合中。

数组

要求数组类型必须为包装类型

String[] arr = new String[]{"aa", "bb", "cc"};
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, arr);

数组类型如果为基本类型，则无法通过编译

int[] arr = new int[]{1,2,3};
Collections.addAll(list, arr);

可变参数

可变参数可以为包装类型

ArrayList<String> list1 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list1, "dd", "ee", "ff");

也可以为基本类型（此时会自动装箱）

ArrayList<Integer> list2 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list2, 1,2,3);

源码分析

内部循环调用了java.util.Collection.add方法，可见如果addAll传入Arrays.ArrayList类型也是不被支持的

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打印数组

打印数组不需要将数组先转成集合，只需调用 Arrays.toString(Object[] a)方法

用法

System.out.println(Arrays.toString(array));

源码

支持八种基本数据类型及Object类型

就是遍历数组然后以逗号拼接