关于java数组的深度思考

数组

  刚刚开始接触java数组的人都会听到一句类似的话:java是纯面向对象的语言,他的数组也是一个对象。于是乎,笔者就按照一个对象的方式来使用数组,心安理得。直到我接触到C的数组后,才发现将数组作为一个类来使用在实现上是多么的“不自然”。

  
  首先我们看一下表面现象,数组创建的时候采用的是如下语句:

  MyClass[] arr = new MyClass[9];

  而普通类采用的是如下语句:

  MyClass obj = new MyClass();

  就是说,创建数组的时候不使用小括号传参。使得数组和普通类看起来就有很多不同,因为小括号里的参数是传递给构造方法的,进而让人感觉数组类是没有构造方法的。

  
再往深了想,还有很多让人感觉不自然的东西。可以肯定的是,java确实将数组作为了一个类来处理。还是用上面的例子说明:

  可以通过以下方法得到MyClass[]的Class实例:arr.getClass()或MyClass[].class。这样,我就可以向数组类里面“窥探”了。

  
  Class clazz = MyClass[].class;
  System.out.println(clazz.getConstructors().length);

  
  打印出来的结果是0;证明数组类确实没有构造方法。

  
  如果强行执行clazz.newInstance();就会得到下面的错误。

  java.lang.InstantiationException: [Larraytest.MyClass;

  证明数组类不能够通过普通的反射方式来创建一个实例。

  
  再看看数组类的“庐山真面目”:

  System.out.println(clazz);

  输出是:

  [Larraytest.MyClass

  对Java Class文件结构稍有了结就知道,这个字符串的意思就是一个元素类型为arraytest.MyClass的一维数组。也就是说,数组类型不是和普通类一样,以一个全限定路径名+类名来作为自己的唯一标示的,而是以[+一个或者多个L+数组元素类全限定路径+类来最为唯一标示的。这个()也是数组和普通类的区别。而这个区别似乎在某种程度上说明数组和普通java类在实现上有很大区别。因为java虚拟机(java指令集)在处理数组类和普通类的时候,肯定会做出区分。笔者猜想,可能会有专门的java虚拟机指令来处理数组。

  既然我们可以得到数组的Class类实例,就说明肯定需要调用ClassLoader的 defineClass(不一定非要是loadClass方法)方法,来构造一个Class实例。java虚拟机规范规定,任何一个可以被加载的类,如果其类文件存储在文件系统上,那么一个*.class文件只能存储一个类信息,也就是说,数组类的信息不可能以类文件的形式存储在本地磁盘上(否则任意一个类都要配有255个数组类了.....),既然这样,那就说明java虚拟机肯定内置了一块用来声明数组类的数据(不管是几级数组)。这是符合java虚拟机规范的,规范规定class类数据可以来自任意介质,包括本地磁盘、网络、数据库、内存等等。

  分析到这里,我基本上可以肯定:java对数组对象化的操作的支持是指令级的,也就是说java虚拟机有专门针对数组的指令。数组的Class类实例是java虚拟机动态创建动态加载的,其结构与普通java类的Class实例有一些不同。

  JDK API中有一个java.lang.reflect.Array类,这个类提供了很多方法(绝大多数是native方法,这在另一个方面证明了java对数组的支持是专用指令支持的,否则用本地方法干嘛^_^),用来弥补我们对数组操作的局限性。

  下面这句话用来创建一个一维的、长度为10的、类型为arraytest.MyClass的数组:

  arraytest.MyClass[] arr = (arraytest.MyClass[]) Array.newInstance(arraytest.MyClass, 10);

  下面这句话用来创建一个二维的、3乘5的、类型为arraytest.MyClass的数组:

  int[] arrModel = new int[]{3,5};
Object arrObj = Array.newInstance(Sub.class, arrModel);

  当然你可以用一个数组的引用指向上面的二维数组,这里我们用一个Object的引用指向他。
使用的时候,我们也是可以利用Array类提供的方法来实现:

  System.out.println(Array.getLength(arrObj);//第一维长度为3
  System.out.println(Array.getLength(Array.get(arrObj, 2)));//第二维长度为5,这里如果写3,就会得到你意想之中的java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException

  打印结果是如我们所想的:

  3
  5

  对于数组的Class类实例,还有一些奇怪的现象:

  在运行代码 java.lang.reflect.Field fieldarr = clazz.getField("length");的时候,会抛出异常:java.lang.NoSuchFieldException: length,这似乎在说数组类没有length这个域,而这个域其实是我们用的最多的一个(也就是说这个域是肯定存在的)。笔者认为关于数组的Class类实例、数组的实现等,还有很多“猫腻”在里面。
 
  顺便说一句,java数组最多只能是255维的。这个让人看到了C的影子,嘿嘿。“Java把数组当作一个java类来处理”说起来容易,用起来自然,但是细细想来,还是有很多不简单的地方。

时间: 2024-10-15 05:59:53

关于java数组的深度思考的相关文章

java数组的返回

假定我们现在想写一个方法,同时不希望它仅仅返回一样东西,而是想返回一系列东西.此时,象C和C++这样的语言会使问题复杂化,因为我们不能返回一个数组,只能返回指向数组的一个指针.这样就非常麻烦,因为很难控制数组的"存在时间",它很容易造成内存"漏洞"的出现. Java采用的是类似的方法,但我们能"返回一个数组".当然,此时返回的实际仍是指向数组的指针.但在Java里,我们永远不必担心那个数组的是否可用--只要需要,它就会自动存在.而且垃圾收集器会在

关于Java 数组内存分配一点认识

 可能Java 数组大家都很熟悉,最近我遇到了一个关于Java 数组内存分配的问题.         呵呵.突然就发现许多书上"基本数据类型存储在栈内存当中,对象则保存在堆内存"这句话完全是错误的.下面是个简单的例子代码: public class Test { public static void main(String[] argv) { // 静态初始化数组 String[] names = { "Michael", "Orson", &q

该怎样迅速确定php多维数组的深度?

例如有一个多维数组: array( array( array(1,3,4), array( array( 1,2,3 ) ) ), array( array(1,2), array(1) ) ) 这个数组的深度就是5,那么如何快速的确定一个数组深度. (PS:T不错的PHP Q扣峮:276167802,验证:csl) 其实,只是上面的答案应该再进行排序就可以了.下面清源分享一个简单的计算深度函数: <?php function array_depth($array) { $max_depth =

新手入门:Java数组特点及基本使用技巧

技巧|数组 1.关于数组的特点 1)在Java中,无论使用数组或容器,都有边界检查.如果越界操作就会得到一个RuntimeException异常. 2)数组只能保存特定类型.数组可以保存基本类型,容器则不能.容器不以具体的类型来处理对象,它们将所有对象都按Object类型处理. 3)容器类只能保存对象的引用.而数组既可以创建为直接保存基本类型,也可以保存对象的引用.在容器中可以使用包装类,如Integer.Double等来实现保存基本数据类型值. 4)对象数组和基本类型数组在使用上几乎是相同的:

php多维数组的深度的方法

如何快速的确定一个数组深度,下面有个不错的方法可以迅速确定php多维数组的深度,感兴趣的朋友可以参考下 例如有一个多维数组:  代码如下: array(  array(  array(1,3,4),  array(  array(  1,2,3  )  )  ),  array(  array(1,2),  array(1)  )  )    这个数组的深度就是5,那么如何快速的确定一个数组深度.    (PS:T不错的PHP Q扣峮:276167802,验证:csl)    其实,只是上面的答

Java数组模拟优先级队列数据结构的实例_java

优先级队列如果我们给每个元素都分配一个数字来标记其优先级,不妨设较小的数字具有较高的优先级,这样我们就可以在一个集合中访问优先级最高的元素并对其进行查找和删除操作了.这样,我们就引入了优先级队列 这种数据结构. 优先级队列(priority queue) 是0个或多个元素的集合,每个元素都有一个优先权,对优先级队列执行的操作有(1)查找(2)插入一个新元素 (3)删除 一般情况下,查找操作用来搜索优先权最大的元素,删除操作用来删除该元素 .对于优先权相同的元素,可按先进先出次序处理或按任意优先权

初学者求解java数组下标越界问题

问题描述 初学者求解java数组下标越界问题 public class Test{ public static void main(String[]args){ System.out.println(args[0]); System.out.println(args[1]); }} doc显示Exception in thread ""main"" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException:0 at Test.main(Tes

random-关于java数组的问题,想来这边问一下

问题描述 关于java数组的问题,想来这边问一下 首先是这样子的,我们作业时是一个打地鼠的小程序,模拟地鼠出现的样子. 我是先设定一个4x4的数组Array[4][4],数组默认值全部设定为0. 然后设定两个随机变量row和col,范围都在0-3之间 然后把Array[row][col]的值从设定为1,以表示地鼠出现的位置. 那接下来就是我想要问的地方: 如何把出现过的位置舍弃,就是希望接下来随机的row和col不要再重复出现同样的数字? 下面是代码片段 int i = new Random()

java数组 代码优化 我能想到的就是下面的代码(未考虑Arrays类)

问题描述 java数组 代码优化 我能想到的就是下面的代码(未考虑Arrays类) // 定义一个函数,接收一个数组与一个要查找的元素,如果该元素存在数组中,那么返回该元素在数组中的索引值,如果不存在返回-1.(不要严格要求使用二分查找法) import java.util.Scanner; class demo2 { public static void main(String[] args){ int[] index=lookfornum(); for (int i=0;i<index.le