什么是更有效的：System.arraycopy或Arrays.copyOf？

Question

，Bloch中的toArray方法ArrayList同时使用System.arraycopy和Arrays.copyOf复制一个数组。public <T> T[] toArray(T[] a) {    if (a.length < size)        // Make a new array of a's runtime type, but my contents:        return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());    System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);    if (a.length > size)        a[size] = null;    return a;}如何比较这两种复制方法，何时应使用哪种复制方法？

Answer 1

不同之处在于Arrays.copyOf不仅复制元素，还创建新的数组。System.arraycopy复制到现有阵列中。

这是的来源Arrays.copyOf，您可以看到它在System.arraycopy内部用于填充新数组：

public static <T,U> T[] copyOf(U[] original, int newLength, Class<? extends T[]> newType) {

    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;

}

Answer 2

虽然System.arraycopy是本地实现的，因此可能比Java循环快1，但它并不总是像您期望的那样快。考虑以下示例：

Object[] foo = new Object[]{...};

String[] bar = new String[foo.length];

System.arraycopy(foo, 0, bar, 0, bar.length);

在这种情况下，fooand bar数组具有不同的基本类型，因此实现arraycopy必须检查复制的每个引用的类型，以确保它实际上是对String实例的引用。这比简单的C样式memcopy的数组内容要慢得多。

另一点是在引擎盖下Arrays.copyOf使用System.arraycopy。因此System.arraycopy是在它的脸上不应该慢2比Arrays.copyOf。但是你可以看到（转引自码以上），其Arrays.copyOf在某些情况下会使用反射来创建新的数组。因此，性能比较并不简单。

此分析有两个缺陷。

我们正在查看特定Java版本的实现代码。这些方法可能会更改，从而使先前有关效率的假设无效。

我们忽略了JIT编译器可以对这些方法进行一些巧妙的特殊情况优化的可能性。显然这确实是发生了Arrays.copyOf; 请参阅为什么小型阵列的Arrays.copyOf比System.arraycopy快2倍？。在当前的Java实现中，该方法是“固有的”，这意味着JIT编译器将忽略Java源代码中的内容！

但是，无论哪种方式，两个版本之间的差异都是O(1)（即与数组大小无关）且相对较小。因此，我的建议是使用使您的代码最容易阅读的版本，并且仅在概要分析告诉您这很重要时才担心哪个版本更快。

1- 可能更快，但是JIT编译器也可能在优化手动编码循环方面做得很好，没有区别。

Answer 3

如果要精确地复制数组（例如，如果要进行防御性复制），则复制数组的最有效方法可能是使用数组对象的clone()方法：

class C {

    private int[] arr;

    public C(int[] values){

        this.arr = values.clone();

    }

}

我没有费心去测试它的性能，但是它是个非常快的好机会，因为它是纯本地的（分配和复制在调用中），克隆是一种特殊的JVM祝福的复制对象的方式（而且（大多数用于其他目的是邪恶的），并且很可能能够采取一些“捷径”。

就个人而言，clone如果它比其他任何复制方式都慢，我仍然会使用它，因为它更容易阅读，几乎不可能在书写时弄乱。System.arrayCopy， 另一方面...