1. 概述
在本教程中，我们将讨论Java中的ArrayIndexOutOfBoundsException。我们将了解它发生的原因以及如何避免它。
2. ArrayIndexOutOfBoundsException何时发生？
我们知道，在Java中，数组是一种静态数据结构，我们在创建的时候就定义了它的大小。
我们使用索引访问数组的元素。数组中的索引从0开始，并且不能大于或等于数组的大小。
简而言之，经验法则是0 <= 索引 < (数组大小)。
当我们访问由具有无效索引的数组支持的数组或Collection时，会发生ArrayIndexOutOfBoundsException。这意味着索引要么小于0，要么大于或等于数组的大小。
此外，边界检查发生在运行时。因此，ArrayIndexOutOfBoundsException是一个运行时异常。因此，我们在访问数组的边界元素时需要格外小心。
让我们了解一些导致ArrayIndexOutOfBoundsException的常见操作。
2.1 访问数组
访问数组时可能发生的最常见错误是忘记了上限和下限。
数组的下限始终为0，而上限则比其长度小1。
访问这些边界之外的数组元素将抛出ArrayIndexOutOfBoundsException：
int[] numbers = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
int lastNumber = numbers[5];
这里，数组的大小是5，这意味着索引的范围是0到4。
在这种情况下，访问第5个索引会导致ArrayIndexOutOfBoundsException：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
at ...
同样，如果我们传递一个小于0的值作为数字的索引，我们会得到ArrayIndexOutOfBoundsException。
2.2 访问Arrays.asList()返回的列表
静态方法Arrays.asList()返回一个由指定数组支持的固定大小的列表。此外，它充当基于数组和基于集合的API之间的桥梁。
这个返回的List具有基于索引访问其元素的方法。此外，与数组类似，索引从0开始，范围比其大小小1。
如果我们尝试访问超出此范围的Arrays.asList()返回的List的元素，我们将得到ArrayIndexOutOfBoundsException：
List<Integer> numbersList = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int lastNumber = numbersList.get(5);
在这里，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，但它的索引是4(大小–1)。因此，我们得到如下所示的ArrayIndexOutOfBoundsException：
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数索引，比如-1，我们将得到类似的结果。
2.3 循环迭代
有时，在for循环中遍历数组时，我们可能会输入错误的终止表达式。
我们可能会迭代直到它的长度结束，而不是在比数组长度小1处终止索引：
int sum = 0;
for (int i = 0; i <= numbers.length; i++) {
sum += numbers[i];
}
在上面的终止表达式中，循环变量i被比较为小于或等于我们现有数组numbers的长度。因此，在最后一次迭代中，i的值将变为5。
由于索引5超出了numbers范围，它将再次导致ArrayIndexOutOfBoundsException：
Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 5 out of bounds for length 5
at cn.tuyucheng.taketoday.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
我们必须永远记住，Java中的数组索引是从0开始的。因此，第一个元素始终位于索引0处，而最后一个元素位于比数组长度小1的索引处。
记住这个规则将帮助我们在大多数时候避免ArrayIndexOutOfBoundsException。
3.2 在循环中正确使用运算符
错误地将循环变量初始化为索引1可能会导致ArrayIndexOutOfBoundsException。
同样，在循环的终止表达式中错误使用运算符<、<=、>或>=也是导致此异常发生的常见原因。
我们应该正确判断这些运算符在循环中的使用。
3.3 使用增强for循环
如果我们的应用程序运行在Java 1.5或更高版本上，我们应该使用专门开发的增强for循环语句来迭代集合和数组。此外，它使我们的循环更加简洁易读。
此外，使用增强for循环可以帮助我们完全避免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循环选取一个元素，并在每次迭代时将其分配给循环变量number。因此，它完全避免了ArrayIndexOutOfBoundsException。
4. IndexOutOfBoundsException与ArrayIndexOutOfBoundsException
IndexOutOfBoundsException在我们尝试访问超出其范围的某种类型(字符串、数组、列表等)的索引时发生。它是ArrayIndexOutOfBoundsException和StringIndexOutOfBoundsException的超类。
与ArrayIndexOutOfBoundsException类似，当我们尝试访问索引超出其长度的String的字符时，会抛出StringIndexOutOfBoundsException。
5. 总结
在本文中，我们探讨了ArrayIndexOutOfBoundsException、它如何发生的一些示例，以及一些避免它的常用技术。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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