在Java编程中，数组的连接是一个常见操作，它允许将多个数组合并成一个更大的数组，无论是处理基本数据类型数组还是对象数组，掌握数组的连接方法都是提升编程效率的关键，本文将详细介绍Java数组连接的多种实现方式，包括传统方法、使用Java标准库以及第三方库的支持,并分析各自的优缺点及适用场景。
传统方法：手动实现数组连接
在Java标准库中没有直接提供连接数组的方法，开发者通常需要手动实现这一功能，对于基本数据类型数组和对象数组,实现方式略有不同。
基本数据类型数组的连接
以int数组为例,连接两个数组的步骤如下：
- 计算新数组的长度,等于两个原数组长度之和。
- 创建一个新数组,长度为上述计算结果。
- 使用System.arraycopy方法将第一个数组的元素复制到新数组。
- 再次使用System.arraycopy将第二个数组的元素复制到新数组的剩余位置。
示例代码：
public static int[] concatenateArrays(int[] array1, int[] array2) {
int[] result = new int[array1.length + array2.length];
System.arraycopy(array1, 0, result, 0, array1.length);
System.arraycopy(array2, 0, result, array1.length, array2.length);
return result;
}
System.arraycopy是最高效的数组复制方法，它直接在内存层面进行操作,避免了循环带来的性能损耗。
对象数组的连接
对于对象数组（如String[]），实现逻辑类似，但需要注意数组类型的兼容性,示例代码：
public static String[] concatenateArrays(String[] array1, String[] array2) {
String[] result = new String[array1.length + array2.length];
System.arraycopy(array1, 0, result, 0, array1.length);
System.arraycopy(array2, 0, result, array1.length, array2.length);
return result;
}
手动方法的优势在于无需额外依赖，适合简单场景；缺点是代码冗余,每次连接都需要重复编写复制逻辑。
使用Java标准库工具类
Java标准库提供了一些工具类，可以简化数组的连接操作,尤其是对象数组。
使用System.arraycopy的高级封装
虽然System.arraycopy本身是底层方法，但可以通过封装减少重复代码,可以编写一个通用的数组连接工具方法：
public static <T> T[] concatenateArrays(T[] array1, T[] array2, Class<T> type) {
T[] result = (T[]) java.lang.reflect.Array.newInstance(type, array1.length + array2.length);
System.arraycopy(array1, 0, result, 0, array1.length);
System.arraycopy(array2, 0, result, array1.length, array2.length);
return result;
}
该方法通过反射创建泛型数组，适用于任意对象类型,调用示例：
String[] arr1 = {"a", "b"};
String[] arr2 = {"c", "d"};
String[] combined = concatenateArrays(arr1, arr2, String.class);
使用Apache Commons Lang库
Apache Commons Lang库提供了更简洁的数组操作工具,其ArrayUtils类的addAll方法可以直接连接数组：
String[] arr1 = {"a", "b"};
String[] arr2 = {"c", "d"};
String[] combined = ArrayUtils.addAll(arr1, arr2);
该方法支持基本数据类型和对象数组，内部同样使用System.arraycopy实现，性能优异,使用前需要添加依赖：
<dependency>
<groupId>org.apache.commons</groupId>
<artifactId>commons-lang3</artifactId>
<version>3.12.0</version>
</dependency>
使用Java 8 Stream API
Java 8引入的Stream API为数组操作提供了函数式编程的解决方案，通过Stream,可以优雅地实现数组连接。
对象数组的Stream连接
String[] arr1 = {"a", "b"};
String[] arr2 = {"c", "d"};
String[] combined = Stream.concat(Arrays.stream(arr1), Arrays.stream(arr2))
.toArray(String[]::new);
Stream.concat方法用于合并两个流，toArray方法将流转换回数组，这种方式代码简洁,适合函数式编程风格。
基本数据类型数组的Stream连接
对于基本数据类型数组，需要先转换为对应的流类型（如IntStream）：
int[] arr1 = {1, 2};
int[] arr2 = {3, 4};
int[] combined = IntStream.concat(Arrays.stream(arr1), Arrays.stream(arr2))
.toArray();
Stream API的优势在于可读性强，适合复杂的数组操作；缺点是性能略低于System.arraycopy,尤其是在处理大规模数组时。
使用第三方库：Guava
Google Guava库提供了丰富的数组操作工具,其ObjectArrays和PrimitiveArrays类分别支持对象数组和基本数据类型数组的连接。
对象数组的连接
String[] arr1 = {"a", "b"};
String[] arr2 = {"c", "d"};
String[] combined = ObjectArrays.concat(arr1, arr2, String.class);
基本数据类型数组的连接
Guava为每种基本数据类型提供了专门的连接方法，
int[] arr1 = {1, 2};
int[] arr2 = {3, 4};
int[] combined = Ints.concat(arr1, arr2);
使用Guava前需要添加依赖：
<dependency>
<groupId>com.google.guava</groupId>
<artifactId>guava</artifactId>
<version>31.0.1-jre</version>
</dependency>
Guava的优势是API设计直观，支持多种数据类型；缺点是增加了项目的外部依赖。
性能对比与最佳实践
不同的数组连接方法在性能和易用性上存在差异：
- 性能：System.arraycopy > Apache Commons Lang/Guava > Java 8 Stream，对于性能敏感的场景，优先使用System.arraycopy或其封装方法。
- 易用性：Java 8 Stream > Apache Commons Lang/Guava > 手动实现，如果代码简洁性更重要,可以选择Stream或第三方库。
- 依赖：手动方法和Java标准库无需额外依赖；第三方库需要引入外部包,适合已有项目依赖的情况。
最佳实践建议：
- 简单场景：手动实现或使用System.arraycopy封装。
- 项目已使用Apache Commons/Guava：直接调用其工具方法。
- 需要函数式风格：使用Java 8 Stream API。
- 大规模数据：避免使用Stream,优先选择底层复制方法。
注意事项
- 数组类型兼容性：连接数组时，确保数组类型一致,否则会抛出ArrayStoreException。
- 空数组处理：手动实现时需考虑输入数组为null的情况,避免NullPointerException。
- 内存消耗：连接数组会创建新数组，对于超大数组,需注意内存占用问题。
通过合理选择数组连接方法，可以在保证性能的同时提升代码的可读性和维护性，开发者应根据具体场景需求，权衡不同方法的优劣,选择最适合的解决方案。
