这里有新鲜出炉的 Java 并发编程示例,程序狗速度看过来!
java 是一种可以撰写跨平台应用软件的面向对象的程序设计语言,是由 Sun Microsystems 公司于 1995 年 5 月推出的 Java 程序设计语言和 Java 平台(即 JavaEE(j2ee), JavaME(j2me), JavaSE(j2se))的总称。
数组是基本上所有语言都会有的一种数据类型,它表示一组相同类型的数据的集合,具有固定的长度,并且在内存中占据连续的空间。在 C,C++ 等语言中,数组的定义简洁清晰,而在 Java 中确有一些会让人迷惑的特性。本文就尝试分析这些特性
Java 中的数组是对象吗?
Java 和 C++ 都是面向对象的语言。在使用这些语言的时候,我们可以直接使用标准的类库,也可以使用组合和继承等面向对象的特性构建自己的类,并且根据自己构建的类创建对象。那么,我们是不是应该考虑这样一个问题:在面向对象的语言中,数组是对象吗?
要判断数组是不是对象,那么首先明确什么是对象,也就是对象的定义。在较高的层面上,对象是根据某个类创建出来的一个实例,表示某类事物中一个具体的个体。对象具有各种属性,并且具有一些特定的行为。而在较低的层面上,站在计算机的角度,对象就是内存中的一个内存块,在这个内存块封装了一些数据,也就是类中定义的各个属性,所以,对象是用来封装数据的。以下为一个 Person 对象在内存中的表示:
注意:
1)小的红色矩形表示一个引用(地址)或一个基本类型的数据,大的红色矩形表示一个对象,多个小的红色矩形组合在一块,可组成一个对象。
2)name 在对象中只表示一个引用, 也就是一个地址值,它指向一个真实存在的字符串对象。在这里严格区分了引用和对象。
那么在 Java 中,数组满足以上的条件吗?在较高的层面上,数组不是某类事物中的一个具体的个体,而是多个个体的集合。那么它应该不是对象。而在计算机的角度,数组也是一个内存块,也封装了一些数据,这样的话也可以称之为对象。以下是一个数组在内存中的表示:
这样的话, 数组既可以是对象, 也可以不是对象。至于到底是不是把数组当做对象,全凭 Java 的设计者决定。数组到底是不是对象, 通过代码验证:
- int[] a = new int[4];
- //a.length; //对属性的引用不能当成语句
- int len = a.length; //数组中保存一个字段, 表示数组的长度
- //以下方法说明数组可以调用方法,java中的数组是对象.这些方法是Object中的方法,所以可以肯定,数组的最顶层父类也是Object
- a.clone();
- a.toString();
在数组 a 上, 可以访问他的属性,也可以调用一些方法。这基本上可以认定,java 中的数组也是对象,它具有 java 中其他对象的一些基本特点:封装了一些数据,可以访问属性,也可以调用方法。所以,数组是对象。
而在 C++ 中,数组虽然封装了数据,但数组名只是一个指针,指向数组中的首个元素,既没有属性,也没有方法可以调用。如下代码所示:
- int main(){
- int a[] = {1, 2, 3, 4};
- int* pa = a;
- //无法访问属性,也不能调用方法。
- return 0;
- }
所以 C++ 中的数组不是对象,只是一个数据的集合,而不能当做对象来使用。
Java 中数组的类型
Java 是一种强类型的语言。既然是对象, 那么就必须属于一个类型,比如根据 Person 类创建一个对象,这个对象的类型就是 Person。那么数组的类型是什么呢?看下面的代码:
- int[] a1 = {1, 2, 3, 4};
- System.out.println(a1.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为[I
- String[] s = new String[2];
- System.out.println(s.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为 [Ljava.lang.String;
- String[][] ss = new String[2][3];
- System.out.println(ss.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为 [[Ljava.lang.String;
打印出 a1 的类型为 [ I ,s 的类型是 [Ljava.lang.String; , ss 的类型是 [[Ljava.lang.String;
所以,数组也是有类型的。只是这个类型显得比较奇怪。你可以说 a1 的类型是 int[],这也无可厚非。但是我们没有自己创建这个类,也没有在 Java 的标准库中找到这个类。也就是说不管是我们自己的代码,还是在 JDK 中,都没有如下定义:
- public class int[] {
- // ...
- // ...
- // ...
- }
这只能有一个解释,那就是虚拟机自动创建了数组类型,可以把数组类型和 8 种基本数据类型一样, 当做 java 的内建类型。这种类型的命名规则是这样的:
* 每一维度用一个 [表示;开头两个 [,就代表是二维数组。
* [后面是数组中元素的类型 (包括基本数据类型和引用数据类型)
在 java 语言层面上, s 是数组, 也是一个对象, 那么他的类型应该是 String[],这样说是合理的。但是在 JVM 中,他的类型为 [java.lang.String。顺便说一句普通的类在 JVM 里的类型为 包名 + 类名,也就是全限定名。同一个类型在 java 语言中和在虚拟机中的表示可能是不一样的。
Java 中数组的继承关系
上面已经验证了,数组是对象,也就是说可以以操作对象的方式来操作数组。并且数组在虚拟机中有它特别的类型。既然是对象,遵循 Java 语言中的规则 -- Object 是上帝, 也就是说所有类的顶层父类都是 Object。数组的顶层父类也必须是 Object,这就说明数组对象可以向上直接转型到 Object,也可以向下强制类型转换,也可以使用 instanceof 关键字做类型判定。 这一切都和普通对象一样。如下代码所示:
- //1 在test1()中已经测试得到以下结论: 数组也是对象, 数组的顶层父类是Object, 所以可以向上转型
- int[] a = new int[8];
- Object obj = a; //数组的父类也是Object,可以将a向上转型到Object
- //2 那么能向下转型吗?
- int[] b = (int[]) obj; //可以进行向下转型
- //3 能使用instanceof关键字判定吗?
- if (obj instanceof int[]) { //可以用instanceof关键字进行类型判定
- System.out.println("obj的真实类型是int[]");
- }
Java 中数组的另一种 "继承" 关系
如下代码是正确的,却很容易让我们疑惑:
- String[] s = new String[5];
- Object[] obja = s; //成立,说明可以用Object[]的引用来接收String[]的对象
Object[] 类型的引用可以指向 String[] 类型的数组对象? 由上文的验证可以得知数组类型的顶层父类一定是 Object,那么上面代码中 s 的直接父类是谁呢?难道说 String[] 继承自 Object[],而 Object[] 又继承自 Object? 让我们通过反射的方式来验证这个问题:
- //5 那么String[] 的直接父类是Object[] 还是 Object?
- System.out.println(s.getClass().getSuperclass().getName());
- //打印结果为java.lang.Object,说明String[] 的直接父类是 Object而不是Object[]
由代码可知,String[] 的直接父类就是 Object 而不是 Object[]。可是 Object[] 的引用明明可以指向 String[] 类型的对象。那么他们的继承关系有点像这样:
这样的话就违背了 Java 单继承的原则。String[] 不可能即继承 Object,又继承 Object[]。上面的类图肯定是错误的。那么只能这样解释:数组类直接继承了 Object,关于 Object[] 类型的引用能够指向 String[] 类型的对象,这种情况只能是 Java 语法之中的一个特例,并不是严格意义上的继承。也就是说,String[] 不继承自 Object[],但是我可以允许你向上转型到 Object[],这种特性是赋予你的一项特权。
其实这种关系可以这样表述:如果有两个类 A 和 B,如果 B 继承(extends)了 A,那么 A[] 类型的引用就可以指向 B[] 类型的对象。如下代码所示:
- public static class Father {
- }
- public static class Son extends Father {
- }
- //6 下面成立吗? Father是Son的直接父类
- Son[] sons = new Son[3];
- Father[] fa = sons; //成立
- //7 那么Son[] 的直接父类是Father[] 还是 Object[] 或者是Object?
- System.out.println(sons.getClass().getSuperclass().getName());
- //打印结果为java.lang.Object,说明Son[]的直接父类是Object
上面的结论可以扩展到二维数组和多维数组:
- Son[][] sonss = new Son[2][4];
- Father[][] fathers = sonss;
上面的代码可以这样理解:
将 Father[][] 数组看成是一维数组, 这是个数组中的元素为 Father[],将 Son[][] 数组看成是一维数组, 这是个数组中的元素为 Son[],因为 Father[] 类型的引用可以指向 Son[] 类型的对象,所以,根据上面的结论,Father[][] 的引用可以指向 Son[][] 类型的对象。
数组的这种用法不能作用于基本类型数据:
- int[] aa = new int[4];
- //Object[] objaa = aa; //错误的,不能通过编译
这是错误的, 因为 int 不是引用类型,Object 不是 int 的父类,在这里自动装箱不起作用。但是这种方式是可以的:
- Object[] objss = {"aaa", 1, 2.5};
这种情况下自动装箱可以工作,也就是说,Object 数组中可以存放任何值,包括基本数据类型。
Java 为什么会为数组提供这样一种语法特性呢?也就是说这种语法有什么作用?编写过 Android 中 Sqlite 数据库操作程序的同学可能发现过这种现象,用一个 Object[] 引用接收所有的数组对象,在编译 SQL 语句时,为 SQL 语句中的占位符提供对应的值。
- db.execSQL("INSERT INTO person VALUES (NULL, ?, ?)", new Object[]{person.name, person.age});
所以这种特性主要是用于方法中参数的传递。如果不传递数组,而是依次传递各个值,会使方法参数列表变得冗长。如果使用具体的数组类型,如 String[],那么就限定了类型,失去了灵活性。所以传递数组类型是一种比较好的方式。但是如果没有上面的数组特性(如果有两个类 A 和 B,如果 B 继承(extends)了 A,那么 A[] 类型的引用就可以指向 B[] 类型的对象),那么数组类型就只能通过 Object 类型接收,这样就无法在方法内部访问或遍历数组中的各个元素。如下代码:
- private static void test3() {
- String[] a = new String[3];
- doArray(a);
- }
- private static void doArray(Object[] objs) {}
- private static void doArray1(Object obj) {
- //不能用Object接收数组,因为这样无法对数组的元素进行访问
- // obj[1] //错误
- //如果在方法内部对obj转型到数组,存在类型转换异常的风险
- // Object[] objs = (Object[]) obj;
- }
- private static void doArray2(String[] strs) {
- //如果适用特定类型的数组,就限制了类型,失去灵活性和通用性
- }
- private static void doArray3(String name, int age, String id, float account) {
- //如果不适用数组而是依次传递参数,会使参数列表变得冗长,难以阅读
- }
到此为止,数组的特性就总结完了。上文中加粗的部分为重要结论。下面贴出整个源码:
源码
- package com.pansoft.zhangjg.testarray;
- public class ArrayTest {
- /**
- * @param args
- */
- public static void main(String[] args) {
- test1();
- test2();
- test3();
- }
- /**
- * 数组具有这种特性:
- * 如果有两个类A和B,如果B继承(extends)了A,那么A[]类型的引用就可以指向B[]类型的对象
- * 测试数组的特殊特性对参数传递的便利性
- */
- private static void test3() {
- String[] a = new String[3];
- doArray(a);
- }
- private static void doArray(Object[] objs) {}
- private static void doArray1(Object obj) {
- //不能用Object接收数组,因为这样无法对数组的元素进行访问
- // obj[1] //错误
- //如果在方法内部对obj转型到数组,存在类型转换异常的风险
- // Object[] objs = (Object[]) obj;
- }
- private static void doArray2(String[] strs) {
- //如果适用特定类型的数组,就限制了类型,失去灵活性和通用性
- }
- private static void doArray3(String name, int age, String id, float account) {
- //如果不适用数组而是依次传递参数,会使参数列表变得冗长,难以阅读
- }
- /**
- * 测试数组的集成关系, 并且他的继承关系是否和数组中元素的类型有关
- */
- private static void test2() {
- //1 在test1()中已经测试得到以下结论: 数组也是对象, 数组的顶层父类是Object, 所以可以向上转型
- int[] a = new int[8];
- Object obj = a; //数组的父类也是Object,可以将a向上转型到Object
- //2 那么能向下转型吗?
- int[] b = (int[]) obj; //可以进行向下转型
- //3 能使用instanceof关键字判定吗?
- if (obj instanceof int[]) { //可以用instanceof关键字进行类型判定
- System.out.println("obj的真实类型是int[]");
- }
- //4 下面代码成立吗?
- String[] s = new String[5];
- Object[] obja = s; //成立,说明可以用Object[]的引用来接收String[]的对象
- //5 那么String[] 的直接父类是Object[] 还是 Object?
- System.out.println(s.getClass().getSuperclass().getName());
- //打印结果为java.lang.Object,说明String[] 的直接父类是 Object而不是Object[]
- //6 下面成立吗? Father是Son的直接父类
- Son[] sons = new Son[3];
- Father[] fa = sons; //成立
- //7 那么Son[] 的直接父类是Father[] 还是 Object[] 或者是Object?
- System.out.println(sons.getClass().getSuperclass().getName());
- //打印结果为java.lang.Object,说明Son[]的直接父类是Object
- /**
- * 做一下总结, 如果A是B的父类, 那么A[] 类型的引用可以指向 B[]类型的变量
- * 但是B[]的直接父类是Object, 所有数组的父类都是Object
- */
- //8 上面的结论可以扩展到二维数组
- Son[][] sonss = new Son[2][4];
- Father[][] fathers = sonss;
- //将Father[][]数组看成是一维数组, 这是个数组中的元素为Father[]
- //将Son[][]数组看成是一维数组, 这是个数组中的元素为Son[]
- //因为Father[]类型的引用可以指向Son[]类型的对象
- //所以,根据上面的结论,Father[][]的引用可以指向Son[][]类型的对象
- /**
- * 扩展结论:
- * 因为Object是所有引用类型的父类
- * 所以Object[]的引用可以指向任何引用数据类型的数组的对象. 如:
- * Object[] objs = new String[1];
- * Object[] objs = new Son[1];
- *
- */
- //9 下面的代码成立吗?
- int[] aa = new int[4];
- //Object[] objaa = aa; //错误的,不能通过编译
- //这是错误的, 因为Object不是int的父类,在这里自动装箱不起作用
- //10 这样可以吗?
- Object[] objss = {
- "aaa",
- 1,
- 2.5
- }; //成立
- }
- /**
- * 测试在java语言中,数组是不是对象
- * 如果是对象, 那么他的类型是什么?
- */
- private static void test1() {
- int[] a = new int[4];
- //a.length; //对属性的引用不能当成语句
- int len = a.length; //数组中保存一个字段, 表示数组的长度
- //以下方法说明数组可以调用方法,java中的数组是对象.这些方法是Object中的方法,所以可以肯定,数组的最顶层父类也是Object
- a.clone();
- a.toString();
- /**
- * java是强类型的语言,一个对象总会有一个特定的类型,例如 Person p = new Person();
- * 对象p(确切的说是引用)的类型是Person类, 这个Person类是我们自己编写的
- * 那么数组的类型是什么呢? 下面使用反射的方式进行验证
- */
- int[] a1 = {
- 1,
- 2,
- 3,
- 4
- };
- System.out.println(a1.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为[I
- String[] s = new String[2];
- System.out.println(s.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为 [Ljava.lang.String;
- String[][] ss = new String[2][3];
- System.out.println(ss.getClass().getName());
- //打印出的数组类的名字为 [[Ljava.lang.String;
- /**
- * 所以,数组也是有类型的,只不过这个类型不是有程序员自己定义的类, 也不是jdk里面
- * 的类, 而是虚拟机在运行时专门创建的类
- * 类型的命名规则是:
- * 每一维度用一个[表示;
- * [后面是数组中元素的类型(包括基本数据类型和引用数据类型)
- *
- * 在java语言层面上,s是数组,也是一个对象,那么他的类型应该是String[],
- * 但是在JVM中,他的类型为[java.lang.String
- *
- * 顺便说一句普通的类在JVM里的类型为 包名+类名, 也就是全限定名
- */
- }
- public static class Father {}
- public static class Son extends Father {}
- }
以上所述是小编给大家介绍的 Java 数组的特性_动力节点 Java 学院整理,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对 PHPERZ 网站的支持!
来源: http://www.phperz.com/article/17/1218/357469.html