Question

对数组的大多数必要的介绍已在第 4 章的最后一节进行。通过那里的学习，大家已知道自己该如何定义及初始化一个数组。对象的容纳是本章的重点，而数组只是容纳对象的一种方式。但由于还有其他大量方法可容纳数组，所以是哪些地方使数组显得如此特别呢？

有两方面的问题将数组与其他集合类型区分开来：效率和类型。对于 Java 来说，为保存和访问一系列对象（实际是对象的句柄）数组，最有效的方法莫过于数组。数组实际代表一个简单的线性序列，它使得元素的访问速度非常快，但我们却要为这种速度付出代价：创建一个数组对象时，它的大小是固定的，而且不可在那个数组对象的“存在时间”内发生改变。可创建特定大小的一个数组，然后假如用光了存储空间，就再创建一个新数组，将所有句柄从旧数组移到新数组。这属于“矢量”（Vector）类的行为，本章稍后还会详细讨论它。然而，由于为这种大小的灵活性要付出较大的代价，所以我们认为矢量的效率并没有数组高。

C++的矢量类知道自己容纳的是什么类型的对象，但同 Java 的数组相比，它却有一个明显的缺点：C++矢量类的 operator[]不能进行范围检查，所以很容易超出边界（然而，它可以查询 vector 有多大，而且 at() 方法确实能进行范围检查）。在 Java 中，无论使用的是数组还是集合，都会进行范围检查——若超过边界，就会获得一个 RuntimeException（运行期违例）错误。正如大家在第 9 章会学到的那样，这类违例指出的是一个程序员错误，所以不需要在代码中检查它。在另一方面，由于 C++的 vector 不进行范围检查，所以访问速度较快——在 Java 中，由于对数组和集合都要进行范围检查，所以对性能有一定的影响。

本章还要学习另外几种常见的集合类：Vector（矢量）、Stack（堆栈）以及 Hashtable（散列表）。这些类都涉及对对象的处理——好象它们没有特定的类型。换言之，它们将其当作 Object 类型处理（Object 类型是 Java 中所有类的“根”类）。从某个角度看，这种处理方法是非常合理的：我们仅需构建一个集合，然后任何 Java 对象都可以进入那个集合（除基本数据类型外——可用 Java 的基本类型封装类将其作为常数置入集合，或者将其封装到自己的类内，作为可以变化的值使用）。这再一次反映了数组优于常规集合：创建一个数组时，可令其容纳一种特定的类型。这意味着可进行编译期类型检查，预防自己设置了错误的类型，或者错误指定了准备提取的类型。当然，在编译期或者运行期，Java 会防止我们将不当的消息发给一个对象。所以我们不必考虑自己的哪种做法更加危险，只要编译器能及时地指出错误，同时在运行期间加快速度，目的也就达到了。此外，用户很少会对一次违例事件感到非常惊讶的。

考虑到执行效率和类型检查，应尽可能地采用数组。然而，当我们试图解决一个更常规的问题时，数组的局限也可能显得非常明显。在研究过数组以后，本章剩余的部分将把重点放到 Java 提供的集合类身上。