array[]：由 JVM 本身內部管理的特殊類

我們學習 Java（和其他語言）資料結構的第一種方式是透過陣列。在 Java 中，陣列是一個類別、一個物件、Object 的子層級（所有類別都是如此）。不過，這是一門在語言上有特殊待遇的課。

與常見的類別和物件不同，陣列的語法及其處理由編譯器和 JVM（Java 虛擬機器）直接管理。這包括數組的分配、操作和存取方式。原始碼中直接找不到這個類別。

Java 會自動將陣列視為這個特殊類別的實例。

如果執行下面的程式碼，您將看到以下輸出：

public class Main
{
    public static void main(String[] args) {
        int[] intArray = new int[5];
        System.out.println(intArray.getClass().getName());
        System.out.println(intArray.getClass().getSuperclass());
    }
}

[我
類別 java.lang.Object

這個類別名稱「[I」只是一個自動產生的符號名，JVM用它來表示一個整數陣列（int[]）。每種類型都有自己的符號名稱：

括號“[”表示尺寸。一維數組用[表示，二維數組用[[表示，三維數組用[[[...等。

宣言

要宣告和初始化數組，指定物件的資料類型和大小非常重要：

int[] intArray = new int[5]; //array de tamanho 5
char[] charArray = new char[]{'a', 'b', 'c'}; //o compilador entende que é um array de tamanho 3
double[] doubleArray = {1.2, 1.3, 1.4, 1.5}; //o compilador entende que é um array de tamanho 4

Java允許你在變數名稱中放置方括號而不是類型，例如：int intArray[] = new int[5]。不過，不建議這樣做，因為它背離了慣例。

儲存在陣列中的資料可以在記憶體中「連續」分配，即由 JVM 依序分配。為了存取數據，需要使用索引，並且在 Java 中數組的第一個索引始終為 0。

例如，要存取上面的 charArray 中的字母“a”，您需要透過 charArray[0] 來搜尋它。字母「b」依序位於 charArray[1] 中，字母「c」位於 charArray[2] 中。如果您嘗試存取數組中不存在的索引，您將收到“IndexOutOfBounce”錯誤。例如，如果我嘗試存取 charArray[3] 中的值。

數組的大小一旦在聲明中定義，就永遠不能更改。如果我聲明 charArray 有 3 個元素，那麼它不會包含更多元素。少點「是」...多些「不」。

這裡是一個附錄。數組中未填入的值將採用與數組類型相同的預設值。例如，在整數陣列中，空值將以 0 填入。在布林數組中，用 false 填滿。在字串數組中，帶有 null。

就像大小一樣，陣列的類型無法變更。但如果不同類型的陣列是同一類型的子類型，則可以複製它們。令人困惑，對吧？一個範例可以幫助您：Integer 和 Double 是 Number 的子類型。所以...

Integer[] integerArray = {1, 2, 3};
Number[] numberArray = intgerArray;

這段程式碼被編譯器接受。然而，需要謹慎。如果我們在這裡這樣做，我們將產生一個編譯錯誤：

numberArray[0] = 1.2;

這是因為integerArray和numberArray指向同一個記憶體空間。儘管 numberArray 支援 double 作為其第一個元素，但 integerArray 不支持，因此，numberArray 不「允許」更改索引值 0。

記憶

陣列始終可以儲存相同類型的數據，接受基元和物件。如果陣列由整數組成，則它不接受 char、double、float、String...，僅接受整數值。

陣列本身是一個類別（儘管是一個特殊的類別），因此儲存在堆上。這樣，數組儲存了一個記憶體位址，該位址又包含了數組中輸入的值。

原始陣列分配連續的記憶體區塊來直接儲存值，而物件陣列則儲存位於記憶體其他位置的物件的參考（指標）。

這表示原始型別數組（如 int[]）和物件數組（如 String[]）都儲存在堆上。對於基本類型數組，數組元素的值也直接儲存在堆上，與數組本身相鄰。對於物件數組，這些引用指向的物件可以分配在堆上的不同位置。

方法

所有陣列類別都有長度和克隆方法。第一個傳回數組的大小，第二個將數組複製到另一個數組（在本例中是指向相同記憶體位址的指標）。

但是，作為 Object 類別（以及 Java 中的所有類別）的子類，陣列也具有超類別方法：toString、equals 和 hashCode。

然而，在幕後使用陣列是現實生活中最常發生的事情。儘管數組是高效能的，但迭代其元素要複雜得多，而且有些類別在數組之上進行抽象，這使程式設計師的生活變得更加簡單。

Arrays 類別就是這種情況（大寫字母）。它基本上將陣列封裝在標準 Java 類別中，並提供了一系列非常簡單的實作方法來處理資料。 Arrays 類別還有另一個強大的優點：它使用動態分配，因此更容易處理集合 - 畢竟，我們很少知道我們可能需要的陣列的確切大小。 Arrays 類別可以按需擴展集合的大小，而程式設計師無需建立更大尺寸的新陣列（帶有小寫字母）並從先前的陣列（突然變得太小）複製資料。

陣列也是 List、Stack 和 Queue 等類別的基礎（它們基本上是一個包裝，包含非常好的處理資料的方法）。

你有沒有想過 String 是抽象 char 陣列的類別？

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