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從這一節(jié)開(kāi)始，我們就要正式進(jìn)去數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的世界了，那么第一個(gè)是什么呢，就是我們的數(shù)組。
在我想寫(xiě)數(shù)組的時(shí)候，我的第一印象是去看它的源碼，很可惜，數(shù)組的實(shí)現(xiàn)太特殊了，找了很久，我沒(méi)有找到它的源碼，帶著這樣的思考，我就開(kāi)始了Java中數(shù)組的挖掘。Wow，真香！
一、Java中數(shù)組的介紹
數(shù)組是一種最簡(jiǎn)單的復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型，它是有序數(shù)據(jù)的集合，數(shù)組中的每個(gè)元素具有相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以用一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)組名和不同的下標(biāo)來(lái)唯一確定數(shù)組中的元素。根據(jù)數(shù)組的維度，可以將其分為一維數(shù)組、二維數(shù)組和多維數(shù)組等。一定要注意，數(shù)組只能存放同一種數(shù)據(jù)類(lèi)型(Object類(lèi)型數(shù)組除外)。
二、數(shù)組是一個(gè)引用類(lèi)型嗎？
先給答案，是的，沒(méi)有任何疑問(wèn)。
注意，數(shù)組也是一種數(shù)據(jù)類(lèi)型，它本身是一種引用類(lèi)型。
數(shù)組是一種大小固定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)線性表的所有操作都可以通過(guò)數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然數(shù)組一旦創(chuàng)建之后，它的大小就無(wú)法改變了，但是當(dāng)數(shù)組不能再存儲(chǔ)線性表中的新元素時(shí)，我們可以創(chuàng)建一個(gè)新的大的數(shù)組來(lái)替換當(dāng)前數(shù)組。這樣就可以使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
如何驗(yàn)證？
定義一個(gè)數(shù)組，發(fā)現(xiàn)它擁有Object類(lèi)的所有方法。

根據(jù)這個(gè)例子，其實(shí)大家已經(jīng)看出來(lái)了，數(shù)組擁有超類(lèi)Object的所有方法，說(shuō)明他也是一個(gè)類(lèi)。并且他擁有自己的clone()方法和length屬性。
三、如何了解數(shù)組的底層實(shí)現(xiàn)
既然數(shù)組擁有Object的所有方法，那我們是否能查看一下數(shù)組的源碼，來(lái)了解一下數(shù)組的實(shí)現(xiàn)呢？
可惜，數(shù)組太特殊了，他的實(shí)現(xiàn)是虛擬機(jī)編譯的時(shí)候動(dòng)態(tài)生成的，所以我們無(wú)法直接查看源碼，只能通過(guò)查看編譯后的class的字節(jié)碼一探究竟。
JVM 中數(shù)組對(duì)象是一種特殊的對(duì)象，虛擬機(jī)從數(shù)組的元數(shù)據(jù)中無(wú)法確認(rèn)數(shù)組的大小，它的Object Header 比普通對(duì)象多了一個(gè)word 來(lái)存儲(chǔ)數(shù)組的長(zhǎng)度，length 會(huì)編譯成對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼讀取這個(gè)field 就可以了。
我分別定義基本數(shù)據(jù)類(lèi)型和引用類(lèi)型來(lái)查看一下最終生成的字節(jié)碼有何區(qū)別。

public void test08(){Object[] o = new String[11];o[0]="1aaa";int i=o.length;Integer[] a=new Integer[11];a[0]=100;int j=a.length;int[] b=new int[11];b[0]=100;int k=b.length;}

注意：定義并初始化一個(gè)數(shù)組后，在內(nèi)存中分配了兩個(gè)空間，一個(gè)用于存放數(shù)組的引用變量，另一個(gè)用于存放數(shù)組本身。

進(jìn)行程序開(kāi)發(fā)時(shí)，要深入底層的運(yùn)行機(jī)制。
看待一個(gè)數(shù)組時(shí)，一定要把數(shù)組看成兩個(gè)部分：一部分是數(shù)組引用，也就是在代碼中定義的數(shù)組引用變量；還有一部分是實(shí)際的數(shù)組對(duì)象，這部分是在對(duì)內(nèi)存里運(yùn)行的，通常無(wú)法直接訪問(wèn)它，只能通過(guò)數(shù)組引用變量來(lái)訪問(wèn)。

四、Array 的 length 域相關(guān)
在很多的資料中都寫(xiě)了，Array中有類(lèi)似public final int length的成員變量。但是在《Java Language Specifications》10.1. Array Types中明確寫(xiě)了，length不是類(lèi)型的一部分；

• An array's length is not part of its type.

0 bipush 112 anewarray #12 <java/lang/String> //anewarray代表對(duì)象數(shù)組5 astore_16 aload_17 iconst_08 ldc #25 <1aaa> 10 aastore 11 aload_1 12 arraylength //arraylength代表長(zhǎng)度 13 istore_2 14 bipush 11 16 anewarray #26 <java/lang/Integer> //anewarray代表包裝類(lèi)數(shù)組 19 astore_3 20 aload_3 21 iconst_0 22 bipush 100 24 invokestatic #27 <java/lang/Integer.valueOf> 27 aastore 28 aload_3 29 arraylength 30 istore 4 32 bipush 11 34 newarray 10 (int) //newarray代表基本數(shù)組類(lèi)型數(shù)組 36 astore 5 38 aload 5 40 iconst_0 41 bipush 100 43 iastore 44 aload 5 46 arraylength 47 istore 6 49 return

打印：20java.lang.NoSuchFieldException: length
可以看到length并不是Array的成員變量。
五、Java語(yǔ)言規(guī)范關(guān)于Array的定義
數(shù)組在Java里是一種特殊類(lèi)型，有別于普通的“類(lèi)的實(shí)例”的對(duì)象。
10.1. Array Types
10.8. Class Objects for Arrays
Every array has an associated Class object, shared with all other arrays with the same component type.Although an array type is not a class, the Class object of every array acts as if:

The direct superclass of every array type is Object.

Every array type implements the interfaces Cloneable and java.io.Serializable.

數(shù)組類(lèi)型是由JVM從元素類(lèi)型合成出來(lái)的。
10.7. Array Members
The members of an array type are all of the following:

The public final field length, which contains the number of components of the array. length may be positive or zero.

從Java語(yǔ)言到Class文件，Java源碼編譯器會(huì)識(shí)別出對(duì)數(shù)組類(lèi)型的length字段的訪問(wèn)，并生成對(duì)應(yīng)的字節(jié)碼。
以O(shè)penJDK8的javac為例：
jdk8u/jdk8u/langtools: 84eb51777733 src/share/classes/com/sun/tools/javac/jvm/Gen.java

base.load(); if (sym == syms.lengthVar) {code.emitop0(arraylength);result = items.makeStackItem(syms.intType); }

六、數(shù)據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景
這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用一段連續(xù)的空間來(lái)存貯元素，所以可以直接通過(guò)索引來(lái)獲取到某個(gè)元素，而且可以通過(guò)對(duì)元素的內(nèi)容進(jìn)行排序，然后使用二分法查找，從而提供查找效率。其適合的場(chǎng)合主要是：

不會(huì)頻繁增刪元素的場(chǎng)合，因?yàn)樵鰟h元素都牽涉到元素空間的重新分配，頻繁的內(nèi)存分配操作會(huì)大幅降低操作效率。但添加操作時(shí)，可以通過(guò)預(yù)分配足夠的空間來(lái)優(yōu)化添加時(shí)的效率。

屬于隨機(jī)迭代器，可以隨機(jī)訪問(wèn)任意元素。對(duì)于已排序的元素查找起來(lái)效率較高。

七、數(shù)組總結(jié)
在看數(shù)組的時(shí)候，因?yàn)閏lass是動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的，所以看了很久，但是根據(jù)數(shù)組的特性，基本可以認(rèn)為數(shù)組的域和方法，類(lèi)似于：

class A<T> implements Cloneable, java.io.Serializable { public final int length = X; public T[] clone() { try { return (T[]) super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) { throw new InternalError(e.getMessage());}} }

數(shù)組可以是一維數(shù)組、二維數(shù)組或多維數(shù)組。

• 數(shù)值數(shù)組元素的默認(rèn)值為 0，而引用元素的默認(rèn)值為 null。
• 交錯(cuò)數(shù)組是數(shù)組的數(shù)組，因此，它的元素是引用類(lèi)型，初始化為 null。交錯(cuò)數(shù)組元素的維度和大小可以不同。
• 數(shù)組的索引從 0 開(kāi)始，如果數(shù)組有 n 個(gè)元素，那么數(shù)組的索引是從 0 到（n-1）。
• 數(shù)組元素可以是任何類(lèi)型，包括數(shù)組類(lèi)型。
• 數(shù)組類(lèi)型是從抽象基類(lèi) Array 派生的引用類(lèi)型。

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參考文章：

https://www.cnblogs.com/ysocean/p/7894448.html

https://www.runoob.com/java/java-array.html

https://chaxiaoniu.oschina.io/2017/08/07/JavaArrayOfDataStructure/

https://blog.csdn.net/weixin_40617102/article/details/90264102

https://www.zhihu.com/question/29649110

http://c.biancheng.net/view/906.html

https://blog.51cto.com/14028890/2384977

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的根据id获取多维数组路径_程序员的进阶课-架构师之路（2）-数组的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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