概述

我们都知道，Java 的 List 类提供了 subList() 方法，可以让我们截取源 List 对象的一部分。然而，在数组方面，标准库并没有提供 subArray() 方法。

本教程将探讨如何在 Java 中从给定数组获取子数组。

问题介绍

如往常一样，我们通过一个例子来理解问题。假设我们有一个字符串数组：

String[] LANGUAGES = new String[] { "Python", "Java", "Kotlin", "Scala", "Ruby", "Go", "Rust" };

可以看到，LANGUAGES 数组包含一些编程语言名称。由于应用程序通常用 "Java"、"Kotlin" 或 "Scala" 编写，并且这些语言能在 Java 虚拟机上运行，我们想获取包含这三个元素的子数组。换句话说，我们希望从 LANGUAGES 数组的第二个到第四个元素（索引 1、2、3）：

String[] JVM_LANGUAGES = new String[] { "Java", "Kotlin", "Scala" };

接下来，我们将探讨不同的解决方案，并使用单元测试断言来验证每个方法是否按预期工作。

现在，让我们动手实现。

使用 Stream API

Java 8 引入的一个重要新特性是 Stream API。如果我们的 Java 版本为 8 或更高，我们可以使用 Stream API 来切片给定的数组。

首先，我们可以使用 Arrays.stream() 方法将数组转换为 Stream 对象。需要注意的是，我们应该使用带三个参数的 Arrays.stream() 方法：

• 数组 - 在这个例子中是 LANGUAGES
• 开始索引（包括）- 从数组中提取的起始位置
• 结束索引（不包括）- 提取的结束位置

因此，为了解决这个问题，我们可以将 LANGUAGES、1 和 4 作为参数传递给 Arrays.stream() 方法。

接下来，我们创建一个测试来看看它是否能获取我们想要的子数组：

String[] result = Arrays.stream(LANGUAGES, 1, 4).toArray(String[]::new);
assertArrayEquals(JVM_LANGUAGES, result);

如上代码所示，将数组转换为 Stream 后，我们可以调用 toArray() 方法将其转换回数组。

如果运行测试，它会通过，说明它完成了任务。

使用 Arrays.copyOfRange() 方法

我们已经学会了使用 Stream API 解决问题。但是，Stream API 只有在 Java 8 及以后版本可用。

如果我们的 Java 版本为 6 或更高，我们可以使用 Arrays.copyOfRange() 方法来解决问题。这个方法的参数类似于 Arrays.stream() 方法——数组、起始索引（包括）和结束索引（不包括）。

现在，让我们创建一个测试，看看 Arrays.copyOfRange() 是否能解决问题：

String[] result = Arrays.copyOfRange(LANGUAGES, 1, 4);
assertArrayEquals(JVM_LANGUAGES, result);

如果运行测试，它会通过，说明它也解决了问题。

使用 System.arraycopy() 方法

Arrays.copyOfRange() 方法通过复制给定数组的一部分到新数组来解决问题。

当我们需要从数组中复制一部分时，除了 Arrays.copyOfRange() 方法外，还可以使用 System.arraycopy() 方法。接下来，让我们用这个方法解决这个问题。

我们已经看到 Arrays.copyOfRange() 返回结果子数组。然而，System.arraycopy() 方法的返回类型是 void。因此，我们必须创建一个新的数组对象，并将其传递给 arraycopy() 方法。该方法会在数组中填充复制的元素：

String[] result = new String[3];
System.arraycopy(LANGUAGES, 1, result, 0, 3);
assertArrayEquals(JVM_LANGUAGES, result);

如果运行测试，它会通过。

如上代码所示，arraycopy() 方法有五个参数，含义如下：

• 源数组 - LANGUAGE
• 源数组中要复制的起始索引 - 1
• 目标数组，用于存储复制结果 - result
• 目标数组中存储复制结果的起始索引 - 0
• 从源数组中要复制的元素数量 - 3

值得注意的是，如果结果数组中已有数据，arraycopy() 方法可能会覆盖原有数据：

String[] result2 = new String[] { "value one", "value two", "value three", "value four", "value five", "value six", "value seven" };
System.arraycopy(LANGUAGES, 1, result2, 2, 3);
assertArrayEquals(new String[] { "value one", "value two", "Java", "Kotlin", "Scala", "value six", "value seven" }, result2);

在这个例子中，result2 数组包含七个元素。当我们调用 arraycopy() 方法时，告诉它从 result2 的索引 2 开始填充复制的数据。正如我们所见，复制的三个元素覆盖了原始元素，因为 result2。

另外，我们需要知道 System.arraycopy() 是一个原生方法，而 Arrays.copyOfRange() 方法内部调用了 System.arraycopy()。

使用 Apache Commons Lang3 库的 ArrayUtils

Apache Commons Lang3 是一个广泛使用的库，它的 ArrayUtils 类提供了许多方便的方法，使我们能够更轻松地处理数组。

最后，让我们使用 ArrayUtils 类来解决问题。

在开始使用 ArrayUtils 之前，我们需要在 Maven 配置中添加依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-lang3</artifactId>
    <version>3.14.0</version>
</dependency>

当然，您可以在 Maven 中央仓库找到最新版本。

ArrayUtils 类有一个 subarray() 方法，可以快速获取子数组：

String[] result = ArrayUtils.subarray(LANGUAGES, 1, 4);
assertArrayEquals(JVM_LANGUAGES, result);

使用 subarray() 方法解决这个问题非常直观。

总结

在这篇文章中，我们学习了从给定数组获取子数组的不同方法。

如往常一样，这里展示的所有代码片段都在 GitHub 上可供查看。