java提高篇(十八)-----數組之一：認識JAVA數組

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一、什麼是數組

     數組？什麼是數組？在我印象中的數組是應該這樣的：通過new關鍵字建立並組裝他們，通過使用整形索引值訪問它的元素，並且它的尺寸是不可變的！

      但是這隻是數組的最表面的東西！深一點？就是這樣：數組是一個簡單的複合資料型別，它是一系列有序資料的集合，它當中的每一個資料都具有相同的資料類型，我們通過數組名加上一個不會越界下標值來唯一確定數組中的元素。

      還有更深的，那就是數組是一個特殊的對象！！（對於這個LZ理解的不是很好，對JVM也沒有看，所以見解有限）。以下參考文獻：http://developer.51cto.com/art/201001/176671.htm、http://www.blogjava.net/flysky19/articles/92763.html?opt=admin

      不管在其他語言中數組是什麼，在java中它就是對象。一個比較特殊的對象。

public class Test {    public static void main(String[] args) {        int[] array = new int[10];        System.out.println("array的父類是：" + array.getClass().getSuperclass());        System.out.println("array的類名是：" + array.getClass().getName());    }}-------Output:array的父類是：class java.lang.Objectarray的類名是：[I

      從上面樣本可以看出,數組的是Object的直接子類,它屬於“第一類對象”，但是它又與普通的java對象存在很大的不同，從它的類名就可以看出：[I，這是什麼東東？？在JDK中我就沒有找到這個類，話說這個"[I”都不是一個合法標識符。怎麼定義成類啊？所以我認為SUM那幫天才肯定對數組的底層肯定做了特殊的處理。

      我們再看如下樣本：

public class Test {    public static void main(String[] args) {        int[] array_00 = new int[10];        System.out.println("一維數組：" + array_00.getClass().getName());        int[][] array_01 = new int[10][10];        System.out.println("二維數組：" + array_01.getClass().getName());                int[][][] array_02 = new int[10][10][10];        System.out.println("三維數組：" + array_02.getClass().getName());    }}-----------------Output:一維數組：[I二維數組：[[I三維數組：[[[I

      通過這個執行個體我們知道：[代表了數組的維度，一個[表示一維，兩個[表示二維。可以簡單的說數組的類名由若干個‘[‘和數組元素類型的內部名稱組成。不清楚我們再看：

public class Test {    public static void main(String[] args) {        System.out.println("Object[]:" + Object[].class);        System.out.println("Object[][]:" + Object[][].class);        System.err.println("Object[][][]:" + Object[][][].class);        System.out.println("Object:" + Object.class);    }}---------Output:Object[]:class [Ljava.lang.Object;Object[][]:class [[Ljava.lang.Object;Object[][][]:class [[[Ljava.lang.Object;Object:class java.lang.Object

      從這個執行個體我們可以看出數組的“廬山真面目”。同時也可以看出數組和普通的Java類是不同的，普通的java類是以全限定路徑名+類名來作為自己的唯一標示的，而數組則是以若干個[+L+數組元素類全限定路徑+類來最為唯一標示的。這個不同也許在某種程度上說明了數組也普通java類在實現上存在很大的區別，也許可以利用這個區別來使得JVM在處理數組和普通java類時作出區分。

     我們暫且不論這個[I是什麼東東，是由誰來聲明的，怎麼聲明的（這些我現在也不知道！但是有一點可以確認：這個是在運行時確定的）。先看如下：

public class Test {    public static void main(String[] args) {        int[] array = new int[10];        Class clazz = array.getClass();           System.out.println(clazz.getDeclaredFields().length);           System.out.println(clazz.getDeclaredMethods().length);           System.out.println(clazz.getDeclaredConstructors().length);           System.out.println(clazz.getDeclaredAnnotations().length);           System.out.println(clazz.getDeclaredClasses().length);       }}----------------Output：00000

      從這個運行結果可以看出，我們親愛的[I沒有生命任何成員變數、成員方法、建構函式、Annotation甚至連length成員變數這個都沒有，它就是一個徹徹底底的空類。沒有聲明length，那麼我們array.length時，編譯器怎麼不會報錯呢？確實，數組的length是一個非常特殊的成員變數。我們知道數組的是Object的直接之類，但是Object是沒有length這個成員變數的，那麼length應該是數組的成員變數，但是從上面的樣本中，我們發現數組根本就沒有任何成員變數，這兩者不是相互矛盾嗎？

public class Main {    public static void main(String[] args) {        int a[] = new int[2];        int i = a.length;    }}

      開啟class檔案，得到main方法的位元組碼：

0 iconst_2                   //將int型常量2壓入運算元棧      1 newarray 10 (int)          //將2彈出運算元棧，作為長度，建立一個元素類型為int, 維度為1的數組，並將數組的引用壓入運算元棧      3 astore_1                   //將數組的引用從運算元棧中彈出，儲存在索引為1的局部變數(即a)中      4 aload_1                    //將索引為1的局部變數(即a)壓入運算元棧      5 arraylength                //從運算元棧彈出數組引用(即a)，並擷取其長度(JVM負責實現如何擷取)，並將長度壓入運算元棧      6 istore_2                   //將數組長度從運算元棧彈出，儲存在索引為2的局部變數(即i)中      7 return                     //main方法返回

      在這個位元組碼中我們還是沒有看到length這個成員變數，但是看到了這個:arraylength ,這條指令是用來擷取數組的長度的，所以說JVM對數組的長度做了特殊的處理，它是通過arraylength這條指令來實現的。

二、數組的使用方法

      通過上面算是對數組是什麼有了一個初步的認識，下面將簡單介紹數組的使用方法。

      數組的使用方法無非就是四個步驟：聲明數組、分配空間、賦值、處理。

      聲明數組：就是告訴電腦數組的類型是什麼。有兩種形式：int[] array、int array[]。

      分配空間：告訴電腦需要給該數組分配多少連續的空間，記住是連續的。array = new int[10];

      賦值：賦值就是在已經分配的空間裡面放入資料。array[0] = 1 、array[1] = 2……其實分配空間和賦值是一起進行的，也就是完成數組的初始化。有如下三種形式：

int a[] = new int[2];    //預設為0,如果是引用資料類型就為null        int b[] = new int[] {1,2,3,4,5};            int c[] = {1,2,3,4,5};

      處理：就是對數組元素進行操作。通過數組名+有效下標來確認資料。

 

     PS：由於能力有限，所以“什麼是數組”主要是參考這篇博文：http://developer.51cto.com/art/201001/176671.htm。下篇將更多的介紹數組的一些特性，例如：效率問題、Array的使用、淺拷貝以及與list之間的轉換問題。

 

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