数组是在 Java 编程语言中定义的唯一的 Collection 支持。它们是按照 索引可访问的顺序或位置次序来存储一组元素的对象。它们是 Object 类的子类，实现了 Serializable 和 Cloneable 两种接口。这里没有 .java 源文件让您了解内部是如何工作的。基本上，您要创建一个有特定大小和元素类型的数组，然后填充它。

注意：因为数组是 Object 的子类，所以您可以同步数组变量并调用它的 wait() 和 notify() 方法。

让我们看一下使用数组对象能够做些什么 ― 从基本用法和声明开始，然后到复制和克隆。我们还将了解数组赋值、等同性检查以及反射。

数组基础知识

在讨论声明、创建、初始化以及复制数组的细节问题之前，让我们先复习一个简单的数组示例。当创建一个 Java 应用程序时， main() 方法有个唯一的字符串数组参数： public static void main(String args []) 。编译器并不在意您用什么参数名，只在意它是不是一个 String 对象的数组。

假设现在我们有个作为 String 对象数组的应用程序的命令行参数，我们可以观察每个元素并打印它。在 Java 中，数组知道它们的大小，而且它们总是从位置零开始建立索引。因此，我们可以通过观察数组专用的实例变量：length 来询问这个数组有多大。下面的代码展示了如何做到这一点：

public class ArrayArgs {
  public static void main (String args[]) {
    for (int i=0, n=args.length; i<n; i++) {
      System.out.println("Arg " + i +":" + args);
    }
  }
}


注意：数组索引不能是 long 类型，因为只有非负整数才可以被用作索引，因此通过从 0 到 2 31-1 的索引范围有效地将数组元素的数量限制在 2,147,483,648 或 2 31个。

因为在遍历循环时数组大小不变，这就没有必要在每次测试条件中查看 length 了，例如： for (int i=0; i<args.length; i++) 。事实上，在大多数情况下，不用递增而用递减遍历循环，并用零作测试条件通常会更快： for (int i=args.length-1; i>=0; i -) 。虽然在 JDK 1.1 和 1.2 发行版中，递减计数与递增计数相比只有相对较小的性能差异，但这个时间差异在 1.3 发行版中却更为显著。为在您的平台上演示这种速度差异，请尝试运行清单 2-1 中的程序，测试循环“max int”（int 类型的最大值，即 2 的 31 次方减 1）次所需要的时间：
对循环性能计时

public class TimeArray {
  public static void main (String args[]) {
    int something = 2;
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i=0, n=Integer.MAX_VALUE; i<n; i++) {
      something =- something;
    }
    long midTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i=Integer.MAX_VALUE-1; i>=0; i-) {
      something = -something;
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Increasing Delta: " + (midTime - startTime));
    System.out.println("Decreasing Delta: " + (endTime - midTime));
  }
}


这个测试程序实际上是对 for 循环进行计时而不是对数组存取进行计时，因为这里没有数组存取。

注意：在大多数情况下，在我的 400 MHz Windows NT 操作系统环境的 JDK 1.1 和 1.2 下，计数值低于 11,000 秒内。但在 JDK1.3 下，并用 -classic 选项（没有 JIT），计数值增加到 250,000 左右。甚至用 HotSpot VM with 1.3，计数值也只介于 19,000 和 30,000 之间。

如果你试图访问在数组头部前面或者尾部以后的内容，一个 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常将被抛出。作为 IndexOutOfBoundsException 类的子类， ArrayIndexOutOfBoundsException 是一个运行时异常，如图 2-1 所示。感到高兴的是：这意味着您不必将数组存取放入 try-catch 代码块了。此外，因为查看数组上下界之外的内容是一个运行时异常，所以您的程序会编译得很好。而程序将只在我们试图存取时抛出异常。

数组是在 Java 编程语言中定义的唯一的 Collection 支持。它们是按照 索引可访问的顺序或位置次序来存储一组元素的对象。它们是 Object 类的子类，实现了 Serializable 和 Cloneable 两种接口。这里没有 .java 源文件让您了解内部是如何工作的。基本上，您要创建一个有特定大小和元素类型的数组，然后填充它。

注意：因为数组是 Object 的子类，所以您可以同步数组变量并调用它的 wait() 和 notify() 方法。

让我们看一下使用数组对象能够做些什么 ― 从基本用法和声明开始，然后到复制和克隆。我们还将了解数组赋值、等同性检查以及反射。

数组基础知识

在讨论声明、创建、初始化以及复制数组的细节问题之前，让我们先复习一个简单的数组示例。当创建一个 Java 应用程序时， main() 方法有个唯一的字符串数组参数： public static void main(String args []) 。编译器并不在意您用什么参数名，只在意它是不是一个 String 对象的数组。

假设现在我们有个作为 String 对象数组的应用程序的命令行参数，我们可以观察每个元素并打印它。在 Java 中，数组知道它们的大小，而且它们总是从位置零开始建立索引。因此，我们可以通过观察数组专用的实例变量：length 来询问这个数组有多大。下面的代码展示了如何做到这一点：

public class ArrayArgs {
  public static void main (String args[]) {
    for (int i=0, n=args.length; i<n; i++) {
      System.out.println("Arg " + i +":" + args);
    }
  }
}


注意：数组索引不能是 long 类型，因为只有非负整数才可以被用作索引，因此通过从 0 到 2 31-1 的索引范围有效地将数组元素的数量限制在 2,147,483,648 或 2 31个。

因为在遍历循环时数组大小不变，这就没有必要在每次测试条件中查看 length 了，例如： for (int i=0; i<args.length; i++) 。事实上，在大多数情况下，不用递增而用递减遍历循环，并用零作测试条件通常会更快： for (int i=args.length-1; i>=0; i -) 。虽然在 JDK 1.1 和 1.2 发行版中，递减计数与递增计数相比只有相对较小的性能差异，但这个时间差异在 1.3 发行版中却更为显著。为在您的平台上演示这种速度差异，请尝试运行清单 2-1 中的程序，测试循环“max int”（int 类型的最大值，即 2 的 31 次方减 1）次所需要的时间：
对循环性能计时

public class TimeArray {
  public static void main (String args[]) {
    int something = 2;
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i=0, n=Integer.MAX_VALUE; i<n; i++) {
      something =- something;
    }
    long midTime = System.currentTimeMillis();
    for (int i=Integer.MAX_VALUE-1; i>=0; i-) {
      something = -something;
    }
    long endTime = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("Increasing Delta: " + (midTime - startTime));
    System.out.println("Decreasing Delta: " + (endTime - midTime));
  }
}


这个测试程序实际上是对 for 循环进行计时而不是对数组存取进行计时，因为这里没有数组存取。

注意：在大多数情况下，在我的 400 MHz Windows NT 操作系统环境的 JDK 1.1 和 1.2 下，计数值低于 11,000 秒内。但在 JDK1.3 下，并用 -classic 选项（没有 JIT），计数值增加到 250,000 左右。甚至用 HotSpot VM with 1.3，计数值也只介于 19,000 和 30,000 之间。

如果你试图访问在数组头部前面或者尾部以后的内容，一个 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常将被抛出。作为 IndexOutOfBoundsException 类的子类， ArrayIndexOutOfBoundsException 是一个运行时异常，如图 2-1 所示。感到高兴的是：这意味着您不必将数组存取放入 try-catch 代码块了。此外，因为查看数组上下界之外的内容是一个运行时异常，所以您的程序会编译得很好。而程序将只在我们试图存取时抛出异常。