java-基础-数组探究

数组用new关键字创建并且组装，使用整形索引来访问,大小不可变，注意经常出现的数组越界问题。

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

数组是一个简单的复合数据类型，一系列有序数据的集合，每个数具有相同的数据类型。也是一个对象，既然数组都是对象，那么数组的类究竟是什么呢？当然不是java.util.Arrays啦！我们以int一维数组为例，看看究竟。

public class Main {
public static void main(String args[]){
int a[] = new int[10];
Class clazz = a.getClass();
System.out.println(clazz.getName());
}
}

在SUN JDK 1.6上运行上述代码，输出为：

[I

看起来数组的类很奇怪，非但不属于任何包，而且名称还不是合法的标识符(identifier)。具体的命名规则[1]可以参见java.lang.Class.getName()的javadoc。简单的说，数组的类名由若干个’[‘和数组元素类型的内部名称组成，’[‘的数目代表了数组的维度。

具有相同类型元素和相同维度的数组，属于同一个类。如果两个数组的元素类型相同，但维度不同，那么它们也属于不同的类。如果两个数组的元素类型和维度均相同，但长度不同，那么它们还是属于同一个类。

数组的类有哪些成员呢？

public class Main {
public static void main(String[] args) {
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());
}
}

0
0
0
0
0
class java.lang.Object

可见，[I这个类是java.lang.Object的直接子类，自身没有声明任何成员变量、成员方法、构造函数和Annotation，可以说，[I就是个空类。

“为什么获取数组的长度用.length(成员变量的形式)，而获取String的长度用.length()(成员方法的形式)？”

想必编译器对Array.length进行了特殊处理.

JVM自己在运行时生成的了。JVM生成类还是一件很容易的事情，甚至无需生成字节码，直接在方法区中创建类型数据，就差不多完工了。

The JavaTM Virtual Machine Specification Second Edition

类加载器先看看数组类是否已经被创建了。如果没有，那就说明需要创建数组类；如果有，那就无需创建了。

如果数组元素是引用类型，那么类加载器首先去加载数组元素的类。

JVM根据元素类型和维度，创建相应的数组类。

JVM创建了[I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，是为了避免和JDK、第三方及用户自定义的类发生冲突吧。JVM也必须动态生成数组类，因为Java数组类的数量与元素类型、维度(最多255)有关，相当相当多了，是没法预先声明好的.

Array.length这样的语法如何通过编译，如何执行的呢？

JVM没有为数组类生成length这个成员变量.

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

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

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。