【java】解析java中的数组

目录结构：

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1. 一维数组
1. 1,什么是一维数组
2. 2,声明一维数组的三种方式
2. 二维数组
1. 1,什么是二维数组
2. 2,声明二维数组的3种方式
3. 3,二维数组的遍历示例
3. 数组在内存中的空间分配情况
4. 各种数据类型在声明完毕后的默认初始值
5. 解析数组中length属性
1. java中的数组是对象吗
2. 创建数组对象的模板在哪里
3. java数组中.lenght属性的来源
6. 参考文章

1，一维数组

1.1 什么是一维数组

一维数组就是在内存连续分配的一段存储空间。

1.2 声明一维数组的三种方式

第一种：在声明的时候赋值

数据类型 [] 数组变量名称 ={初始值1，初始值2，初始值3，.......};

第二种：直接声明不赋值

数据类型 [] 数据变量名 = new 数据类型[数组长度];

第三种：由第二种演变而来，（不推荐使用这种方式，推荐使用第二种方式）

数据类型 数据变量名 [] =new 数据类型[数组长度];

2，二维数组

2.1 什么是二维数组

二维数据就是使用一维数组组成的数据，其元素是一维数组。

2.2 声明二维数组的三种方式

第一种：声明的时候直接赋值

数据类型 [][] 数据变量名 = {{初始值11,初始值12,初始值13,......},{初始值21,初始值22,初始值23,......},{初始值31,初始值32,初始值33,......},......};

第二种：直接声明不赋值

数据类型 [][] 数据变量名 =new 数据类型 [行数][列数];

例如：int [][] arr=new int [3][2];//创建一个3行，2列的二维数组

第三种：先声明行，再声明列

数据类型 [][]数据变量名= new 数据类型 [行数][];

数据变量名 [行数] = new 数据类型[列数];

例如：

int [][] arr= new int[3][];//创建一个二维数组，指定为3行

arr[0]=new int[2];//第一行指定为2列

arr[1]=new int[3];//第二行指定为3列

arr[2]=new int[4];//第三行指定为4列

2.3 二维数组的使用示例

接下来我们来看一个遍历二维数组的代码：

        int [][] arr=new int[4][];//声明一个二维数组，指定为4行
        arr[0]=new int[2];//第1行，声明为2列
        arr[1]=new int[3];//第2行，声明为3列
        arr[2]=new int[4];//第3行，声明为4列
        arr[3]=new int[5];//第4行，声明为5列
        for(int row=0;row<arr.length;row++){//arr.length 代表总的行数
            for(int column=0;column<arr[row].length;column++){// arr[row]代表第row+1行，因此 arr[row].length代表第row行的列数
                System.out.print(arr[row][column]);
            }
            System.out.println();
        }

从中我们可以看出其中：

arr -- 代表arr二维数组

arr[n]  -- 代表二维数组的第n+1行，也就是1个一维数组

arr[n][m]  --  代表二维数组中某一个具体的元素

3，数组在内存空间中的分配情况

一位数组就是在内存中连续分配的一段内存空间，数组名称代表这个容器的地址。

二维数组就是一维数组组成的一维数组，所以二维数组的在内存中的表示方式应该是和一维数组类似：

上面图形的表示的二维数组可以声明为以下格式：

int [][] Arrays={{11,12,13},{14,15},{16}};

也就是一共三行，第一行三个数据，第二行两个数据，第三行一个数据。

4，各种数据类型在声明完毕后的默认初始值

我在Java中使用数组声明完毕后（如：int [] arr=new int[3];），会自动赋上默认值。数据类型一共分为两大类，基本数据类型和引用数据类型。

其中基本数据类型：

byte/short/int/long 的默认数组是0

float/double 的默认值是0.0

char 的默认值\u0000

boolean 的默认值是false

这里需要注意char数组的默认值是空格而不是0，因为十进制0在ASCII中恰好对应空字符。

5，解析数组中的length属性

不知道读者有没有注意到，java中的数组获取长度是采用length属性，而并非是用length()函数。首先读者需要明白，一个对象里的内容只包括了属性，并没有方法。换句话说，在堆区中只会为属性分配内存空间，并不会为方法分配空间，那么方法是怎么和对象联系起来的呢？其实方法就是一个盒子，这个盒子在栈区中起作用，也就是通常所说的压栈和出栈过程。在编译类文件的时候，类加载器加载类文件的时候就把对象和方法联系起来了！通过下面的阅读，读者将会知道数组的长度属性是由JVM执行的，这也恰好符合了数组length属性的叫法！

5.1 java中的数组是对象吗

首先可以肯定java中的数组是对象，详见java中的数组是对象吗

5.2 创建的数组对象的类在哪里

我们通过以下程序找出数组对象的类：

     int a[] = new int[10];
    Class clazz = a.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);
    System.out.println(clazz.getSuperclass());  
    System.out.println(clazz.getName());

以上代码的输出为：

0
0
0
0
0
class java.lang.Object
[I

从以上的代码我们可以看出，一维数组的数组类没有属性、没有方法、没有构造方法、没有注释，一维数组直接继承于java.lang.Object，一维数组的类名是[I（其实一个[字符代表一维数组的名称，两个[代表二维数组的名称，三个[字符代表三维数组的名称，.............）。

5.3 java数组中.length属性的来源

这就比较奇怪了，既然数组类没有属性和方法，那么为什么可以调用.length而不报错，在查阅了JVM技术文档后在5.3.3. Creating Array Classes得出了数据类的创建来源：

“The Java Virtual Machine creates a new array class with the indicated component type and number of dimensions”，大致意思就是“Java虚拟机会据元素类型和维度，创建相应的数组类。”。

JVM不把数组类放到任何包中，也不给他们起个合法的标识符名称，估计是为了避免和JDK、第三方及用户自定义的类发生冲突吧。

现在我们知道了数组类的来源，但是为什么数组类没有任何属性和方法，但是却可以调用.length却可以不报错，然后我们来看一看一个简单文件的字节码文件：

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

用jclasslib打开我们可以得出：

0 iconst_2                   //将int型常量2压入操作数栈
1 newarray 10 (int)    //将2弹出操作数栈，作为长度，创建一个元素类型为int, 维度为1的数组，并将数组的引用压入操作数栈
3 astore_1                 //将数组的引用从操作数栈中弹出，保存在索引为1的局部变量(即a)中
4 aload_1                  //将索引为1的局部变量(即a)压入操作数栈
5 arraylength            //从操作数栈弹出数组引用(即a)，并获取其长度(JVM负责实现如何获取)，并将长度压入操作数栈
6 istore_2                 //将数组长度从操作数栈弹出，保存在索引为2的局部变量(即i)中
7 return                    //main方法返回

可见，在这段字节码中，根本就没有看见length这个成员变量，获取数组长度是由一条特定的指令arraylength实现。编译器对Array.length这样的语法做了特殊处理，直接编译成了arraylength指令。另外，JVM创建数组类，应该就是由newarray这条指令触发的了。相关字节码命令可以查看：java bytecode instrcution listings

6，参考文章

1，深入分析java中length和length()

2，java中数组的特性

3，为什么使用length获取数据的长度