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剛剛開始接觸java數(shù)組的人都會聽到一句類似的話：java是純面向?qū)ο蟮恼Z言，他的數(shù)組也是一個對象。于是乎，我就按照一個對象的方式來使用數(shù)組，心安理得。直到我接觸到C的數(shù)組后，才發(fā)現(xiàn)將數(shù)組作為一個類來使用在實現(xiàn)上是多么的“不自然”。
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首先我們看一下表面現(xiàn)象，數(shù)組創(chuàng)建的時候采用的是如下語句：
- MyClass[] arr = new MyClass[9];
而普通類采用的是如下語句：
- MyClass obj = new MyClass();
就是說，創(chuàng)建數(shù)組的時候不使用小括號傳參。使得數(shù)組和普通類看起來就有很多不同，因為小括號里的參數(shù)是傳遞給構(gòu)造方法的，進(jìn)而讓人感覺數(shù)組類是沒有構(gòu)造方法的。
再往深了想，還有很多讓人感覺不自然的東西?？梢钥隙ǖ氖?，java確實將數(shù)組作為了一個類來處理。還是用上面的例子說明：
可以通過以下方法得到MyClass[]的Class實例：
arr.getClass()或MyClass[].class.這樣，我就可以向數(shù)組類里面“窺探”了。
- Class clazz = MyClass[].class;
- System.out.println(clazz.getConstructors()。length);
打印出來的結(jié)果是0;證明數(shù)組類確實沒有構(gòu)造方法。
如果強(qiáng)行執(zhí)行clazz.newInstance();就會得到下面的錯誤。
java.lang.InstantiationException： [Larraytest.MyClass;
證明數(shù)組類不能夠通過普通的反射方式來創(chuàng)建一個實例。
再看看數(shù)組類的“廬山真面目”：
System.out.println(clazz);
輸出是：
[Larraytest.MyClass
對Java Class文件結(jié)構(gòu)稍有了結(jié)就知道，這個字符串的意思就是一個元素類型為arraytest.MyClass的一維數(shù)組。也就是說，數(shù)組類型不是和普通類一樣，以一個全限定路徑名+類名來作為自己的***標(biāo)示的，而是以[+一個或者多個L+數(shù)組元素類全限定路徑+類來最為***標(biāo)示的。這個()也是數(shù)組和普通類的區(qū)別。而這個區(qū)別似乎在某種程度上說明數(shù)組和普通java類在實現(xiàn)上有很大區(qū)別。因為java虛擬機(jī)(java指令集)在處理數(shù)組類和普通類的時候，肯定會做出區(qū)分。我猜想，可能會有專門的java虛擬機(jī)指令來處理數(shù)組。
既然我們可以得到數(shù)組的Class類實例，就說明肯定需要調(diào)用ClassLoader的defineClass(不一定非要是loadClass方法)方法，來構(gòu)造一個Class實例。java虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定，任何一個可以被加載的類，如果其類文件存儲在文件系統(tǒng)上，那么一個*.class文件只能存儲一個類信息，也就是說，數(shù)組類的信息不可能以類文件的形式存儲在本地磁盤上(否則任意一個類都要配有255個數(shù)組類了……)，既然這樣，那就說明java虛擬機(jī)肯定內(nèi)置了一塊用來聲明數(shù)組類的數(shù)據(jù)(不管是幾級數(shù)組)。這是符合java虛擬機(jī)規(guī)范的，規(guī)范規(guī)定class類數(shù)據(jù)可以來自任意介質(zhì)，包括本地磁盤、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫、內(nèi)存等等。
分析到這里，我基本上可以肯定：java對數(shù)組對象化的操作的支持是指令級的，也就是說java虛擬機(jī)有專門針對數(shù)組的指令。數(shù)組的Class類實例是java虛擬機(jī)動態(tài)創(chuàng)建動態(tài)加載的，其結(jié)構(gòu)與普通java類的Class實例有一些不同。
JDK API中有一個java.lang.reflect.Array類，這個類提供了很多方法(絕大多數(shù)是native方法，這在另一個方面證明了java對數(shù)組的支持是專用指令支持的，否則用本地方法干嘛^_^)，用來彌補(bǔ)我們對數(shù)組操作的局限性。
下面這句話用來創(chuàng)建一個一維的、長度為10的、類型為arraytest.MyClass的數(shù)組：
- arraytest.MyClass[] arr = (arraytest.MyClass[]) Array.newInstance(arraytest.MyClass， 10);
下面這句話用來創(chuàng)建一個二維的、3乘5的、類型為arraytest.MyClass的數(shù)組：
- int[] arrModel = new int[]{3，5};
- Object arrObj = Array.newInstance(Sub.class， arrModel);
當(dāng)然你可以用一個數(shù)組的引用指向上面的二維數(shù)組，這里我們用一個Object的引用指向他。
使用的時候，我們也是可以利用Array類提供的方法來實現(xiàn)：
- System.out.println(Array.getLength(arrObj);//***維長度為3
- System.out.println(Array.getLength(Array.get(arrObj， 2)));//第二維長度為5，這里如果寫3，就會得到你意想之中的java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException
打印結(jié)果是如我所想的：
3
5
對于數(shù)組的Class類實例，還有一些奇怪的現(xiàn)象：在運(yùn)行代碼java.lang.reflect.Field fieldarr = clazz.getField("length");的時候，會拋出異常：java.lang.NoSuchFieldException： length，這似乎在說數(shù)組類沒有l(wèi)ength這個域，而這個域其實是我們用的最多的一個(也就是說這個域是肯定存在的)。我想關(guān)于數(shù)組的Class類實例、數(shù)組的實現(xiàn)等，還有很多“貓膩”在里面。
順便說一句，java數(shù)組最多只能是255維的。這個讓人看到了C的影子，嘿嘿。
“Java把數(shù)組當(dāng)作一個java類來處理”說起來容易，用起來自然，但是細(xì)細(xì)想來，還是有很多不簡單的地方呀。
Java數(shù)組元素的靈活性比較大。一個數(shù)組的元素本身也可以是數(shù)組，只要所有元素的數(shù)組類型相同即可。我們知道數(shù)組的類型和長度無關(guān)，因此元素可以是長度不同的數(shù)組。這樣，Java的多維數(shù)組就不一定是規(guī)規(guī)矩矩的矩陣了，可以千變?nèi)f化。希望通過上文的分析，可以幫助到你。
網(wǎng)站標(biāo)題：關(guān)于java數(shù)組的深度思考
網(wǎng)頁路徑：http://www.dlmjj.cn/article/cocochi.html
