1. Java數組是靜態的

Java是靜態語言，所以Java的數組也是靜態的，即：數組被初始化后，長度不可變

靜態初始化：顯式指定每個數組元素的初始值，系統決定數組長度

String[] books = new String[]{"瘋狂Java講義","Thinking in Java","Java核心技術卷"};

String[] names = new String[]{"張三","李四","王五","趙六"};

動態初始化：顯式指定數組的長度，系統決定每個數組元素的初始值

String[] strArr = new String[5];

以上兩種初始化的內存使用情況如圖所示：

動態初始化數組由系統決定每個數組元素的初始值，遵循以下規則：

byte、short、int、long類型的數組的初始值為0

float、double類型的數組的初始值為0.0

char類型的數組的初始值為'\u0000'，表現為空字符''，但要占位

boolean類型的數組的初始值為false

引用類型的數組的初始值為null

一旦數組初始化完成，則長度不可改變，以下代碼造成了數組初始化后長度可改變的假象：

books = names;

strArr = books;

System.out.println(books.length); // 4

System.out.println(strArr.length); // 4

Java的數組變量是一種引用類型的變量，數組變量并不是數組本身，它只是指向堆內存中的數組對象，改變一個數組變量所引用的數組，可以造成數組長度可變的假象。

上述代碼讓books數組變量和strArr數組變量都指向了names數組變量引用的數組，這樣做的結果就是讓三個數組變量都引用了相同的數組對象。內存圖如下：

而原來strArr和books引用的數組對象的長度不會改變，由于已經沒有變量引用它們，它們成為垃圾，等待垃圾回收機制來回收。此時，程序使用strArr、books、和names這三個變量時，將會訪問同一個數組對象。

JavaScript是動態語言，其數組的長度可以改變：

var arr = [];

document.write("arr的長度為：" + arr.length + "
"); // 0

arr[0] = 1;

document.write("arr的長度為：" + arr.length); // 1

2. 數組一定要初始化嗎？

實際上，懂得了Java數組的內存機制后，我們可以說：數組不是必須初始化，或者說，數組初始化不僅有之前介紹的兩種方法，可以完全換一種方法：

int[] nums = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};

int[] arr;

arr = nums;

對于數組對象來說，必須初始化，也就是為該數組對象分配一塊連續的內存空間，連續內存空間的長度就是數組對象的長度。

對于數組變量來說，不需要進行初始化，只需讓其指向一個有效的數組對象就可以。

實際上，所有引用類型的變量，其變量本身不需要任何初始化，需要初始化的是它所引用的對象。

3. 基本類型數組的初始化

程序直接先為數組分配內存空間，再將數組元素的值存入對應的內存中。

int nums; ①

System.out.println(nums); ②

nums = new int[]{1, 2, 3, 4}; ③

System.out.println(nums.length); ④

我們來分析①-④步的內存：

① 定義nums數組變量后的存儲示意圖如下：

對于②行代碼來說沒有任何問題，雖然nums變量并未引用到有效的數組對象，但此時并未通過nums變量訪問數組對象的方法或屬性，所以沒有問題。

③ 靜態初始化nums數組后的存儲示意圖如下：

對于④行代碼來說，此時訪問了nums數組對象的屬性，所以要求nums必須引用一個有效的對象。

當通過引用變量來訪問實例屬性或者調用非靜態方法時，如果該引用變量還未指向有效的對象，程序就會拋出運行時異常：NullPointerException，例如，第二行代碼如果為：

System.out.println(nums.length);

就會拋出NullPointerException

誤區：基本類型的數據的值存儲在棧內存中

實際上，應該是所有的局部變量都保存在棧內存中，不管是基本類型還是引用類型，局部變量都保存在各自的方法棧中。

4. 引用類型數組的初始化

引用類型數組的數組元素仍然是引用類型，因此數組元素里存儲的還是引用，它指向另一塊內存，這塊內存里存儲了該引用變量所引用的對象，包括數組和Java對象。

下面程序的執行代表了引用類型數組初始化的典型過程：

class Person{

String name;

int age;

public void info(){

System.out.println("name：" + name + ", age：" + age);

}

}

// 創建兩個Person對象

Person p1 = new Person();

p1.name = "張三";

p1.age = 20;

Person p2 = new Person();

p2.name = "李四";

p2.age = 30;

// 將兩個Person對象賦給數組元素

person[0] = p1;

person[1] = p2;

// 結果一樣，p1和person[0]指向同一個對象

p1.info();

person[0].info();

分析內存：

5. 數組元素就是變量

當數組引用變量指向一個有效的數組對象之后，程序就可以通過該數組變量訪問數組對象。

Java語言不允許直接訪問堆內存中的對象，因此無法直接訪問堆內存中的數組對象，程序將通過數組引用變量來訪問數組對象。

Java語言避免直接訪問堆內存可以使程序更加健壯，如果程序直接訪問并修改堆內存中的數據，可能破壞內存的數據完整性，從而導致程序Crash。

無論哪種類型的數組，其數組元素其實相當于一個普通變量。

下面程序師范了將數組元素和普通變量相互賦值的情形：

class Cat{

String name;

double height;

public Cat(String name, double height){

this.name = name;

this.height = height;

}

public void info(){

System.out.println("name：" + name + ", height：" + height);

}

}

public class TestArray {

public static void main(String[] args) {

int[] a = new int[5];

for(int i=0; i

a[i] = ++i;

}

int x = a[0];

int y = 99;

a[4] = 99;

Cat[] cats = new Cat[2];

cats[0] = new Cat("咪咪", 10.0);

cats[1] = new Cat("卡卡", 12.2);

Cat c1 = cats[0];

Cat c2 = new Cat("豆豆", 11.1);

cats[1] = c2;

}

}

內存分析：

6. 沒有多維數組

所謂多維數組，其實只是數組元素元素依然是數組的數組，1維數組的數組元素的基本類型或者引用類型，2維數組的數組元素是1維數組，3維數組的數組元素是2維數組...N維數組的數組元素是N-1維數組。

Java允許將多維數組當成1維數組來處理，初始化多維數組時可以先初始化最左邊的維數，此時該數組的每個數組元素都相當于一個數組引用變量，這些數組還需要進一步初始化。

如下程序示范了多維數組的用法：

public static void main(String[] args) {

int[][] a;

a = new int[4][];

// 把a當成一維數組，遍歷a數組的每個數組元素

for(int i=0; i

System.out.println(a[i]); // 輸出都為null

}

a[0] = new int[2];

a[0][1] = 2;

for(int i=0; i

System.out.println(a[0][i]); // 輸出0和2

}

}

內存分析：

說明：一般我們認為通過數組的length屬性可以獲取數組的長度，其實這個說法不夠準確，例如數組a，它是一個傳統的“二維數組”，它的長度好像定義不是很明確，其實，數組的長度指的是數組所分配的連續內存空間的長度，所以說a數組的長度為4.

我們用一個“極端”的程序來更好的理解數組在內存中的分配機制：

public static void main(String[] args) {

Object[] objArr1 = new Object[3];

objArr1[1] = new Object[2];

Object[] objArr2 = (Object[]) objArr1[1];

objArr2[1] = new Object[3];

Object[] objArr3 = (Object[]) objArr2[1];

objArr3[1] = new int[5];

int[] iArr = (int[]) objArr3[1];

for(int i=0; i

iArr[i] = ++i;

}

}

內存分析：

此時的objArr1不再是一個簡單的一維數組，它是一個四維數組。

最后我們執行如下語句：

System.out.println(((int[])((Object[])((Object[])objArr1[1])[1])[1])[2]);

通過以上內存分析不難得出結果為3.

通過上面的分析不難得出，多維數組的本質仍然是一維數組。

因為Java是強類型語言，所以上訴代碼需要多次強制類型轉化，如果用弱類型語言實現會簡單很多，比如用JavaScript實現：

var objArr1 = [];

objArr1[1] = [];

var objArr2 = objArr1[1];

objArr2[1] = [];

var objArr3 = objArr2[1];

objArr3[1] = [];

var iArr = objArr3[1];

for(var i=0; i<5; i++){

iArr[i] = i;

}

document.write(objArr1[1][1][1][2]);

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java 数组 内存_图解Java数组的内存分配的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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