如何理解数组在Java中作为一个类？【完整版】

这是昨天一个小伙伴去面试被问到的问题。

问题分析

Java中数组的使用方法和C/C++中的比较类似，但是在Java中它的本质是一个Java类，只是这个类比较特殊，所以很容易被一些程序员误解。建议在回答该问题的时候，全面地回顾下Java中数组的特性。

大家都知道，Java的数据类型可以分为两种：基本类型和引用类型。那么数组属于哪一种类型呢？很显然，数组肯定不属于基本类型，因为基本类型只有那8种（byte、char、short、int、long、float、double、boolean）。那么数组就应该属于引用类型了，也就是说每一个数组实例都是一个对象，这些对象同属于一个类。

首先，我们来看看如何使用一个Java数组。大致有以下几个步骤：

1. 声明数组，使用一个引用来操作数组
2. 使用new关键字来为数组创建所需要的内存空间，并且返回一个引用的值，还可以用{}符号来为数组赋初始化值
3. 使用数组的下标对数组的值进行操作

Java代码表示：

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ints = new int[]{20, 21, 22};
        String[] strings = new String[2];
        strings[0] = "Java后端技术栈";
        strings[1] = "lawt";
        //遍历
        //初学者请注意，数组的下标是从0开始的
        for (int i=0;i<ints.length;i++){
            System.out.println(ints[i]);
        }
        for (String string:strings){
            System.out.println(string);
        }
    }
}

输出

20
21
22
Java后端技术栈
lawt

两种类型的数组有一个共同的特点，就是在创建的时候必须指定一个长度。其实，这是因为这些数组在创建的时候，会动态地为这些类创建指定数目的成员变量，并且为这些成员变量赋初始值。但是Java不会让程序员像使用普通类那样去操作这些成员变量，而是通过[]符号，使用下标访问这些数据。另外，Java还为每一个数组对象提供了一个length属性，用于指导该数组的长度。

那么，数组的类名是什么呢？

其实数组的类型与它存储的数据类型有关，它们的类名可以通过获取数组的Class类型类获取，如下：

System.out.println(ints.getClass().getName());
System.out.println(strings.getClass().getName());

输出

[I
[Ljava.lang.String;

可以看得出，数组类名总是以左中括号开头，然后就是不同的标识。例如，int类型的数组则是I字符标识，字符串类型数组则是Ljava.lang.String。通过这些标识，程序员就可以较为快速地判断出数组存储的是哪一种类型的数据。

如果把上面代码调整一下，不给数组元素赋值：

public class ArrayDemo {
    public static void main(String[] args) {
        int[] ints = new int[3];
        String[] strings = new String[2];
        //遍历
        for (int i=0;i<ints.length;i++){
            System.out.println(ints[i]);
        }
        for (String string:strings){
            System.out.println(string);
        }
        System.out.println(ints.getClass().getName());
        System.out.println(strings.getClass().getName());
    }
}

输出结果为：

0
0
0
null
null
[I
[Ljava.lang.String;

以上的输出便是数组元素在没有赋值时候的默认值。

参考答案

Java的数组本质是一个类，该类还保存了数据类型的信息。该类通过成员变量的形式来保存数据，并且通过[]加上下标来访问数组数据。在处理基本类型数据时，数组保存的是变量的值，

比如int [] array=new int[3];这时候并没有为数组中的元素赋值，但是数组会把这些变量的值初始化为int [] array=new int[]{0,0,0};;

而且处理引用类型是数组保存的是数据的引用，如果程序员未提供初始值，数组会把这些变量的值初始化为null，比如String[] strings = new String[2];默认初始化String[] strings = new String[]{null,null};。

可以使用ints.getClass().getName();来获取对应的Class名称。