一：数组基本概念

（1）什么是数组

数组：可以看成是相同类型元素的一个集合，在内存中占据连续的空间，每个元素都有自己的编号（下标），起始位置下标为0

（2）数组的创建

Java中，创建数组的格式如下，其中

• T：数组中存放元素的类型
• T[]：表示数组的类型
• N：表述数组长度

T[] 数组名 = new T[N];
1

例如下面的例子

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个可以容纳10个int类型元素的数组
        int[] arr1 = new int [10];

        //创建一个可以容纳5个double类型元素的数组
        double[] arr2 = new double[5];

        //创建一个可以容纳3个字符串元素的数组
        String[] arr3 = new String[3];
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

（3）数组是对象

Java是一门纯面向对象语言，所以在Java中一切皆对象，数组当然也不例外。当使用int[] arr1 = new int [10]这样的语句创建了一个数组之后，其中arr1就称之为引用变量，存储了对象的地址，它引用或指向了一个数组对象。使用 System.out.println(arr1)打印该引用变量，结果显示

• [：表示这是数组类型
• I：数组里面存储的是整型
• @1b6d3586：这是数组地址的哈希值

（4）数组的初始化

注意：

• 不要用C语言的方式定义数组，也即不要出现类似于int arr[] = {1, 2, 3}这样的操作
• 如果不确定数组当中内容时，使用动态初始化，否则建议使用静态态初始化
• 如果没有对数组进行初始化，数组中元素有其默认值（基本类型如下表；引用类型默认为null）
  

A：动态初始化

动态初始化：创建数组时直接指定数组中元素的个数，例如

int[] array = new int[10];
1

B：静态初始化

静态初始化：在创建数组时不直接指定数据元素个数，而直接赋值具体数据，例如

• 静态初始化虽然没有指定数组的长度，但编译器在编译时会根据{}中元素个数来确定数组的长度
• 静态初始化时, {}中数据类型必须与[]前数据类型一致
• 静态初始化可以简写，直接省去后面的new T[]，即int[] arr1 = {1, 2, 3}（不推荐这样写，因为关键字new更能体现出对象这个含义，而且编译器本身还是会还原的）

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr1 = new int[]{0, 2, 4, 5, 6};
        String[] arr2 = new String[]{"hello", "this", "world"};
    }
}
1
2
3
4
5
6

（5）数组的使用

A：元素访问

数组元素访问：数组在内存中是一段连续的空间，空间的编号都是从0开始的，然后依次递增，该编号称为数组的下标。数组可以通过下标访问其任意位置的元素。下标取值范围为：[0, N)，其中N为元素个数，访问时下标不能大于等于N，否则编译器会报越界错误。如下：

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
        System.out.println(arr[1]);
        System.out.println(arr[3]);//越界
    }
}
1
2
3
4
5
6
7

B：遍历数组

遍历数组：遍历是指将数组中的所有元素都访问一遍同时执行某种操作（例如最简单的打印）。遍历数组时需要数组的长度，所以可以使用数组对象.length的方式获取。例如

public class TestDemo{
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{11, 22, 33, 44, 55, 66, 77};
        for(int i = 0; i < arr.length; i++){
            arr[i] *= 2;
            System.out.print(arr[i]+" ");
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9

二：通过数组深入理解Java中的引用类型

（1）JVM内存分布

和C/C++类似，为了对内存进行合理分配和管理，JVM会将内存按照如下逻辑划分

• 程序计数器PC：占据极小的空间，用于保存下一条待执行的指令的地址
• 虚拟机栈：每个方法在执行时，都会创建一个栈帧，栈帧会保存与该方法相关的信息（例如局部变量）；方法运行结束后，栈帧自动销毁，相应数据也随之销毁
• 本地方法栈：与虚拟机栈作用类似，只不过保存的内容是本地方法的局部变量
• 堆：这是JVM所管理的最大内存区域。我们使用new创建的对象都是保存在堆上的。堆的生命周期和程序的生命周期一致
• 方法区：用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、既时编译器编译后的代码等数据。其中字节码就会保存在此区域

（2）基本类型变量与引用类型变量

基本类型变量：基本数据类型创建的变量，称为基本变量，该变量空间中直接存放的是其所对应的值

引用类型变量：引用数据类型创建的变量，一般称为对象的引用，其空间中存储的是对象所在空间的地址。它类似于C/C++中的指针

有如下代码，其变量在内存中的分布情况如下图所示

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int a = 10;
        int b = 20;
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
    }
}
1
2
3
4
5
6
7

如果具有C/C++中指针基础，那么引用变量学习起来应该是没有任何问题的，下面的例子也生动的展示了引用的作用

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //定义一个引用变量arr1指向数组
        int[] arr1 = new int[3];
        //利用该引用变量操作数组
        arr1[0] = 10;
        arr1[1] = 20;
        arr1[2] = 30;

        int[] arr2 = new int[]{1, 2, 3, 4, 5};
        arr2[0] = 100;
        arr2[1] = 200;

        //重点：让arr1指向arr2，然后arr1修改arr2数组
        arr1 = arr2;
        arr1[2] = 300;
        arr1[3] = 400;
        arr1[4] = 500;

        for(int i = 0 ; i < arr2.length; i++){
            System.out.println(arr2[i]);
        }
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

（3）null

Java中使用null代表空引用，表示该引用变量不指向任何对象

• 注意：如果对空引用进行任何读写操作汇报NullPointerException错误

int[] arr = null;
1

三：数组应用场景

（1）保存数据

略

（2）作为方法的参数

前面说过，对于基本类型，在传递参数时是传值，也即形参并不会影响到实参。而数组这种引用类型在传参时是传引用，也即形参会直接操作实参

public class TestDemo {

    public static void modif(int[] arr1){
        arr1[0] = 100;
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = new int[]{1, 2, 3};
        System.out.println("修改前：" + arr[0]);
        modif(arr);
        System.out.println("修改后：" + arr[0]);
    }
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12