Java 中如何创建新数组

简介

在 Java 编程中，数组是一种重要的数据结构，用于存储多个相同类型的数据元素。掌握如何创建新数组是 Java 编程基础的关键部分，无论是开发小型应用程序还是大型企业级项目，创建和操作数组的能力都至关重要。本文将详细介绍在 Java 中创建新数组的基础概念、使用方法、常见实践以及最佳实践，帮助读者全面理解并熟练运用这一特性。

基础概念

数组是 Java 中一种有序的数据集合，它存储固定数量的相同类型元素。每个元素在数组中都有一个唯一的索引，从 0 开始计数。数组在内存中是连续存储的，这使得访问数组元素的速度非常快。在 Java 中，数组是对象，即使是基本数据类型的数组也是如此，这意味着数组具有对象的属性和方法，例如可以使用 length 属性获取数组的长度。

使用方法

静态初始化

静态初始化是在创建数组时直接指定数组元素的值。语法如下：

// 声明并静态初始化一个整型数组
int[] numbers = {1, 2, 3, 4, 5};

// 也可以先声明数组变量，再进行静态初始化
String[] fruits;
fruits = new String[]{"Apple", "Banana", "Cherry"};

在上述代码中，int[] numbers 声明了一个整型数组变量 numbers，并通过 {1, 2, 3, 4, 5} 直接初始化了数组元素。String[] fruits 先声明了一个字符串数组变量 fruits，然后使用 new String[]{"Apple", "Banana", "Cherry"} 进行初始化。

动态初始化

动态初始化是在创建数组时只指定数组的长度，之后再为数组元素赋值。语法如下：

// 声明并动态初始化一个整型数组，长度为 5
int[] numbers = new int[5];

// 为数组元素赋值
numbers[0] = 1;
numbers[1] = 2;
numbers[2] = 3;
numbers[3] = 4;
numbers[4] = 5;

// 动态初始化一个字符串数组，长度为 3
String[] fruits = new String[3];
fruits[0] = "Apple";
fruits[1] = "Banana";
fruits[2] = "Cherry";

在这段代码中，new int[5] 创建了一个长度为 5 的整型数组 numbers，然后通过索引 0 到 4 为数组元素赋值。new String[3] 创建了一个长度为 3 的字符串数组 fruits，并随后为每个元素赋值。

常见实践

基本数据类型数组

基本数据类型数组在 Java 中非常常见，例如 int、double、char 等类型的数组。下面是一个使用 double 类型数组的示例：

public class DoubleArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 动态初始化一个 double 类型数组，长度为 4
        double[] prices = new double[4];
        prices[0] = 10.5;
        prices[1] = 20.0;
        prices[2] = 15.75;
        prices[3] = 30.25;

        // 遍历数组并打印元素
        for (int i = 0; i < prices.length; i++) {
            System.out.println("Price at index " + i + " is: " + prices[i]);
        }
    }
}

在这个示例中，创建了一个 double 类型的数组 prices，并为其赋值，然后通过 for 循环遍历数组并打印每个元素。

对象数组

对象数组用于存储对象。下面以一个自定义类 Person 为例：

class Person {
    private String name;
    private int age;

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }
}

public class ObjectArrayExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 动态初始化一个 Person 对象数组，长度为 3
        Person[] people = new Person[3];
        people[0] = new Person("Alice", 25);
        people[1] = new Person("Bob", 30);
        people[2] = new Person("Charlie", 35);

        // 遍历对象数组并打印对象信息
        for (int i = 0; i < people.length; i++) {
            System.out.println("Person at index " + i + ": Name = " + people[i].getName() + ", Age = " + people[i].getAge());
        }
    }
}

在这个示例中，定义了一个 Person 类，然后创建了一个 Person 对象数组 people，并为数组元素赋值，最后遍历数组并打印每个 Person 对象的信息。

最佳实践

初始化时机：根据需求选择合适的初始化方式。如果数组元素在编译时就已知，使用静态初始化可以提高代码的可读性和简洁性。如果数组长度或元素值在运行时才能确定，动态初始化更为合适。
数组边界检查：在访问数组元素时，务必确保索引在有效范围内（0 到 length - 1）。使用 length 属性进行边界检查可以避免 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常。
内存管理：注意数组的内存占用。如果创建了大型数组且不再需要，及时将数组变量设为 null，以便垃圾回收器回收内存。

小结

在 Java 中创建新数组有静态初始化和动态初始化两种主要方式。静态初始化适合在编译时就知道数组元素值的情况，而动态初始化适用于在运行时确定数组长度或元素值的场景。无论是基本数据类型数组还是对象数组，都需要注意正确的初始化和访问方式，遵循最佳实践可以提高代码的质量和性能。

参考资料

Oracle Java 教程 - 数组
《Effective Java》（作者：Joshua Bloch）
《Java 核心技术》（作者：Cay S. Horstmann、Gary Cornell）