1. 概述
在这个教程中，我们将讨论Java中的ArrayIndexOutOfBoundsException。我们将理解它为什么会发生，并学习如何避免它。
2. ArrayIndexOutOfBoundsException何时发生？
我们都知道，在Java中，数组是一种静态数据结构，我们在创建时就定义了其大小。我们通过索引访问数组的元素，数组的索引从0开始，且永远不能大于或等于数组的长度。
简单来说，**一般的规则是0 <= 索引 < (数组的大小)**。
当我们使用一个无效索引访问一个由数组支持的集合时，就会出现ArrayIndexOutOfBoundsException。这意味着索引要么小于0，要么大于或等于数组的长度。
此外，边界检查在运行时进行。因此，ArrayIndexOutOfBoundsException是一个运行时异常。所以，我们在访问数组的边界元素时需要格外小心。
让我们理解一些导致ArrayIndexOutOfBoundsException的常见操作。
2.1. 访问数组
在访问数组时最常见的错误可能是忘记数组的上下界。
数组的下界始终为0，而上界则是其长度减1。
超出这些界限访问数组元素会导致ArrayIndexOutOfBoundsException:
int[] numbers = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
int lastNumber = numbers[5];
这里，数组的大小为5，意味着索引范围从0到4。
在这种情况下，尝试访问第5个索引会引发ArrayIndexOutOfBoundsException：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
at ...
同样，如果我们向numbers传递一个负数作为索引，也会得到ArrayIndexOutOfBoundsException。
2.2. 访问Arrays.asList()返回的List
静态方法Arrays.asList()返回一个固定大小的列表，它由指定的数组支持。此外，它充当数组和基于集合API之间的桥梁。
这个返回的List有一些根据索引访问其元素的方法。与数组类似，索引从0开始，直到其大小减1。
如果我们试图访问超出这个范围的Arrays.asList()返回的List的元素，会得到ArrayIndexOutOfBoundsException:
List<Integer> numbersList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int lastNumber = numbersList.get(5);
这里，我们再次尝试获取List的最后一个元素。最后一个元素的位置是5，但其索引是4（大小减1）。因此，我们会得到ArrayIndexOutOfBoundsException如下所示：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
at java.base/java.util.Arrays$ArrayList.get(Arrays.java:4351)
at ...
同样，如果我们传递一个负索引，如-1，也会得到类似的结果。
2.3. 循环迭代
有时，在循环中遍历数组时，可能会设置错误的终止条件。
我们可能会结束迭代直到数组的长度，而不是长度减1：
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= numbers.length; i++) {
sum += numbers[i];
}
在上述终止表达式中，循环变量i被比较为小于或等于现有数组numbers的长度。所以在最后一次迭代中，i的值将变为5。
由于索引5超出了numbers的范围，这将再次导致ArrayIndexOutOfBoundsException：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
at com.baeldung.concatenate.IndexOutOfBoundExceptionExamples.main(IndexOutOfBoundExceptionExamples.java:22)
3. 如何避免ArrayIndexOutOfBoundsException？
现在，让我们了解一些避免ArrayIndexOutOfBoundsException的方法。
3.1. 记住起始索引
我们必须始终记住，Java中的数组索引从0开始。 因此，第一个元素始终位于索引0，而最后一个元素位于数组长度减1的位置。
记住这个规则将帮助我们在大多数情况下避免ArrayIndexOutOfBoundsException。
3.2. 正确使用循环中的运算符
如果错误地将循环变量初始化为索引1，可能会导致ArrayIndexOutOfBoundsException。
同样，循环终止表达式中不正确使用 <, <=, >, 或 >= 运算符也是这种异常发生的常见原因。
我们需要正确确定在循环中使用这些运算符的方式。
3.3. 使用增强for循环
如果我们的应用程序运行在Java 1.5或更高版本，我们应该使用专门为遍历集合和数组设计的增强for循环语句。它也使我们的循环更简洁、易于阅读。
此外，使用增强for循环有助于完全避免ArrayIndexOutOfBoundsException，因为它不涉及索引变量：
for (int number : numbers) {
sum += number;
}
在这里，我们不必担心索引。增强for循环在每次迭代中都会取一个元素并将其分配给循环变量number。因此，它完全避免了ArrayIndexOutOfBoundsException。
4. IndexOutOfBoundsException与ArrayIndexOutOfBoundsException
当尝试访问某种类型（如字符串、数组、List等）的索引超出其范围时，会发生IndexOutOfBoundsException。它是ArrayIndexOutOfBoundsException和StringIndexOutOfBoundsException的超类。
类似于ArrayIndexOutOfBoundsException，当我们尝试使用超出字符串长度的索引访问字符串的字符时，也会抛出StringIndexOutOfBoundsException。
5. 总结
在这篇文章中，我们探讨了ArrayIndexOutOfBoundsException，它如何发生的一些示例，以及一些常见的避免方法。
一如既往，所有示例的源代码可以在GitHub上找到。