数组 vs. 对象

要明确一个关键点：Java 中的数组本身就是一个对象。

当你创建一个 String[]（字符串数组）时，你是在创建一个数组对象，这个数组对象的唯一作用是存放其他 String 对象的引用。

这个过程可以分为两步：

1. 创建数组对象：为数组分配内存空间，用于存放固定数量的元素（10个），数组中的每个“位置”（槽位）都存放着一个默认值，对于对象引用类型，默认值是 null。
2. 创建并赋值字符串对象：将具体的 String 对象创建出来，并将其引用赋值给数组中的某个槽位。

声明并初始化（最常用）

这是最直接、最常见的方式，在声明数组的同时就创建并初始化它。

使用字面量（简洁方式）

这种方式最简单,适用于你已经知道数组中所有元素的情况。

// 语法：类型[] 数组名 = {元素1, 元素2, ...};
String[] names = {"Alice", "Bob", "Charlie"};
// 访问数组元素
System.out.println("第一个名字是: " + names[0]); // 输出: 第一个名字是: Alice
System.out.println("数组的长度是: " + names.length); // 输出: 数组的长度是: 3

内部发生了什么？

• JVM 创建了一个包含 3 个槽位的 String[] 数组对象。
• JVM 为 "Alice", "Bob", "Charlie" 这三个字符串字面量创建 String 对象（Java 会对字符串字面量进行优化，可能不会重复创建）。
• 将这些 String 对象的引用分别存入数组的 0, 1, 2 号槽位。

使用 new 关键字（显式方式）

这种方式更清晰地展示了数组的创建过程,适用于动态确定元素或分步初始化的情况。

// 语法：类型[] 数组名 = new 类型[长度];
// 先创建一个长度为 3 的 String 数组，所有元素默认为 null
String[] fruits = new String[3];
// 然后分别为每个元素赋值
fruits[0] = "Apple";
fruits[1] = "Banana";
fruits[2] = "Orange";
// 访问数组元素
System.out.println("第二种水果是: " + fruits[1]); // 输出: 第二种水果是: Banana

内部发生了什么？

• new String[3] 这行代码创建了一个包含 3 个槽位的 String[] 数组对象。fruits[0], fruits[1], fruits[2] 的值都是 null。
• 后续的赋值语句（如 fruits[0] = "Apple";）会创建 "Apple" 这个 String 对象，并将其引用存入 fruits[0]。

先声明，后初始化

如果你需要在代码的不同部分创建和填充数组,可以先声明数组变量，然后再进行初始化。

// 第一步：声明一个 String 类型的数组变量
// 数组变量 namesRef 还没有指向任何实际的数组对象，它只是个引用
String[] namesRef;
// 第二步：创建一个数组对象并赋值给 namesRef
// 可以使用字面量方式
namesRef = new String[]{"David", "Eve", "Frank"};
// 也可以使用 new 关键字分步赋值
String[] citiesRef;
citiesRef = new String[2];
citiesRef[0] = "New York";
citiesRef[1] = "London";
// 访问
System.out.println("城市列表的第一个元素: " + citiesRef[0]); // 输出: 城市列表的第一个元素: New York

使用 Arrays 工具类

java.util.Arrays 类提供了一些静态方法来方便地操作数组，Arrays.asList() 可以将一个数组转换为一个 List 集合。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
String[] colors = {"Red", "Green", "Blue"};
// 使用 Arrays.asList() 将数组转换为 List
// 注意：返回的 List 是一个固定大小的视图列表，不能添加或删除元素
List<String> colorList = Arrays.asList(colors);
System.out.println("转换后的 List: " + colorList); // 输出: 转换后的 List: [Red, Green, Blue]
// 可以像操作 List 一样访问元素
System.out.println("List 中的第二个颜色: " + colorList.get(1)); // 输出: List 中的第二个颜色: Green

重要注意事项

数组的长度是固定的

一旦数组被创建,其长度就不能再改变，如果你需要一个可以动态改变大小的集合，应该使用 ArrayList。

// 错误示范：编译会失败
String[] dynamicArray = new String[3];
// dynamicArray[3] = "New Element"; // 抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException 异常

NullPointerException (空指针异常)

这是一个非常常见的错误,当你尝试访问一个值为 null 的数组元素时，就会抛出此异常。

String[] items = new String[3];
// items[0], items[1], items[2] 此时都是 null
// 下面这行代码会抛出 NullPointerException
// System.out.println(items[0].length()); 

ArrayIndexOutOfBoundsException (数组下标越界异常

当你访问一个不存在的索引时（负数或大于等于 length 的值），就会抛出此异常。

String[] names = {"Tom", "Jerry"};
// names[2] 不存在，因为索引范围是 0 到 1
// 下面这行代码会抛出 ArrayIndexOutOfBoundsException
// System.out.println(names[2]);

数组的循环遍历

遍历数组是基本操作,有几种常见方式：

String[] languages = {"Java", "Python", "C++"};
// 1. 经典的 for 循环（通过索引）
System.out.println("--- 使用 for 循环 ---");
for (int i = 0; i < languages.length; i++) {
    System.out.println("语言: " + languages[i]);
}
// 2. 增强的 for 循环 (for-each loop) - 更简洁，推荐使用
System.out.println("\n--- 使用 for-each 循环 ---");
for (String lang : languages) {
    System.out.println("语言: " + lang);
}

总结与最佳实践

对于初学者和绝大多数日常开发场景,强烈推荐使用第一种方法（字面量初始化），因为它最直观、最不容易出错，只有在需要动态确定数组长度或分步填充时，才考虑使用 new 关键字的方式。