java中動態數組的原理是什麼

一、陣列的基本概念

1、什麼是陣列?

在平常使用最多的恐怕就是陣列了吧，

它是使用最廣泛的一種資料結構，它是相同資料類型(可以是基本類型也可以是自訂類型)的元素按一定順序排列的集合，它們在記憶體中按照這個先後順序連續存放在一起。有一維數組，二維數組，多維數組。

通俗的理解就是我們一般把一群羊或一群牛放在一個圈裡面，這個圈就相當於數組容器，每一個羊相當於一個元素。

以上這個概念需要知道這幾個詞彙：相同資料型別、一定順序排列、集合、記憶體先後存放。

2、如何宣告一個陣列

從標題就可以看到，宣告和建立一個陣列是兩個不同的過程。聲明的作用就好像是告訴別人我要去洗澡，創建的作用就好像是我真正的去洗澡了(比喻不當哈哈)。那如何聲明數組呢?

int[] students ; int students [];

從上面我們看到這裡有兩種方式，但一般推薦第一種。畢竟第一種看起來可讀性比較好一點。

3、如何建立一個陣列

在我們知道如何宣告陣列之後，接下來就是我們如何建立一個陣列。不同的語言創建一個陣列的方式還是不一樣的，但是大體上一樣，這裡給出java的幾種方式。

//第一种： int [] students = new  int[50]； //第二种： String [] colors =  {"red","blue","black"};

從上面可以發現建立一個陣列如此簡單，別急，這三種方式裡面其實還是有很多知識點需要掌握的。其實數組的創建其中有一個環節叫做數組的初始化。舉個例子，我創建了一個數組，但是一開始數組容器裡面可能還沒有這些值。那什麼時候才有了這些值呢?也就是系統什麼時候把我聲明的那些red、blue等等裝到數組容器裡面的呢?這個過程就是數組的初始化。陣列是如何初始化的呢?

陣列的初始化分為靜態初始化、動態初始化：

• #靜態初始化：陣列在初始化時由程式設計師明確指定每個數組元素的初始值。而數組長度由系統決定。在上面創建數組的三種方式中，第三種就是靜態初始化。第二種也是，但屬於靜態初始化的簡化方式。

• 動態初始化：動態初始化時則必須指定元素個數。動態初始化時數組元素個數未知因此必須指定。上面第一種就是。

4、陣列的分類

可能看到這個標題有一個疑問，陣列還有分類嗎?不就是把相同類型的元素放在一起嘛。其實不然。下面給你好好的分一下類別：

**依照是否有順序分：**有序數組和無序數組。

依照陣列能否擴容分：靜態陣列和動態陣列。

先來看靜態數組：在編譯期間在堆疊中分配好記憶體的數組，在運行期間不能改變存儲空間，運行後由系統自動釋放。

再來看動態數組：動態數組，是相對於靜態數組而言。靜態數組的長度是預先定義好的，在整個程式中，一旦給定大小後就無法改變。而動態數組則不然，它可以隨程式需要而重新指定大小。動態數組的記憶體空間是從堆(heap)上分配(即動態分配)的。是透過執行程式碼而為其分配儲存空間。當程式執行到這些語句時，才為其指派。程式設計師自己負責釋放記憶體。

java中動態陣列的原理

現有一個陣列：

int [] data = new int[5];

該數組已經無法繼續添加元素了，所以我們再初始化一個新的數組，其容量為10，即數組arr容量的2倍:int [] newData = new int  [ 10];

然後將原數組的所有元素全部賦值給新的陣列。

再將原數組的引用 arr指向 新的陣列。

靜態數組和動態數組的比較：

對於靜態數組，其創建非常方便，使用完也無需釋放，要引用也簡單，但是創建後無法改變其大小是其致命弱點!對於動態數組，其創建麻煩，使用完必須由程式設計師自己釋放，否則嚴重會引起內存洩漏。但其使用非常靈活，能根據程式需求動態分配大小。

二、陣列的特徵

在上面掌握了其基本概念之後，再來看一下數組有什麼特點，數組的特點也是根據其分類來的，比如說有序數組其特點肯定就是有序，我們方便查找數據，無序的我們方面插入刪除資料這些。所以這裡講的特點是所有數組共有的特點，也就是一般性特點：又回到了之前發過的文章，特點就是來看時間效率和空間效率的。

1.數組的長度固定的，超過長度時，只能創建一個新的數組，並把舊的數組的值傳進去方可;

2.數組的存儲類型是單一的，同一數組只能儲存相同資料類型的資料。

3.陣列只能透過下標來存取資料

三、陣列的使用場景

陣列較容器，最大的優點就是效率。在Java中，陣列是一種效率最高的儲存和隨機存取物件參考序列的方式，陣列就是一個簡單的線性序列，這使得元素存取非常快速，  數組的優點是效率高，但為此，所付出的代價就是數組物件的大小被固定。這也使得在工作中，數組並不實用。我們應該優選java中的容器，而不是陣列。

四、陣列的底層實作

這裡的底層實作也是相比較於java語言來說的，例如在以後的文章裡面，像是鍊錶這樣的數據結構我也會配合Java中鍊錶實作的容器來配合說。

Java提供了很棒的集合API和集合類別如：ArrayList、HashMap，他們內部都是基於陣列。 java如果程式嘗試存取無效的陣列索引的話jvm會拋出ArrayIndexOutOfBoundException。

Java語言中，數組的實作原理是什麼?

這個涉及到編譯原理的問題，我只能說，這是一個編譯規範。在規範中例如：int[]中的int告訴計算機這是一個整數數據，[]告訴計算機這是一個連續存儲的內存地址空間，簡單點說一個連續數據的存儲空間就是數組，數組只是一個名稱!!數組在Java裡是一種特殊類型，有別於普通的「類別的實例」的物件。

以HotSpot  VM為例，答案是在陣列物件的物件頭部有一個length字段，記錄陣列長度。 arraylength字節碼的實作只要去讀那個_length欄位即可。 JVM  中數組物件是一種特殊的對象，它的Object Header 比普通物件多了一個word 來儲存數組的長度，length 會編譯成對應的字節碼讀取這個field  就可以了。

以上是java中動態數組的原理是什麼的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！