Java语言中，为什么数组只能储存一种类型的数据？

Question

最近学习数据结构，在网上看到对数组这样描述：

优点：
1、按照索引查询元素速度快
2、按照索引遍历数组方便
缺点：
1、数组的大小固定后就无法扩容了
2、数组只能存储一种类型的数据
3、添加，删除的操作慢，因为要移动其他的元素。

我想问的是，为什么数组的大小固定后就无法扩容了，为什么只能储存一种数据类型。
请大佬指点！

Answer 1

1.为什么数组的大小固定后就无法扩容了
这个很好解释。假如数据大小可以无限扩容，一个无限循环往数组加元素，内存达到触发gc的条件，触发gc，jvm还无法回收这些垃圾，因为都有引用，最终服务挂掉。所以需要限制。按需分配
2.为什么只能储存一种数据类型。
假如能存多种类型，每个位置的类型就很难判断，实现成本大大提升。并且数组就是失去了排序，比较的意义。

Answer 2

个人理解，勿喷。 这是因为系统需要为变量分配存储空间，任一变量在定义时必须指定大小，这样可以确保未分配内存空间连续、提升内存空间效率；数组只能储存一种数据类型则是方便存取操作，此外不同数据类型在存储中占用的空间长度也不同。

Answer 3

1. 数组的内存分配是连续的，比如arr[] a = new arr[]{1,2,3}; 这个数组占了内存中的前三个位置，假设第四个位置已经有其他数据了，如果给数组扩容的话，就会覆盖掉第四个位置中的内容。
2. 数组只能存储一种数据是片面的吧，比如下边的代码：

Object[] arr  = new Object[3];
arr[0] = 1;
arr[1] = "aa";
arr[2] = true;

在java中是没问题的

Answer 4

可以从以下几个方面去解释吧：

1. 每种数据类型所占空间大小不同，比如char占一个字节，int占4个字节，如果数组里面存了多种数据类型，那就不方便根据索引去计算地址偏移量了，实现不了Random Access。
2. 如果你存放了多种该数据类型，那么你必须用其他的数据结构去记录哪个位置是什么类型，比如你数组的第一位放了一个byte,如果你不记录，当你取用的时候，你怎么知道他是byte类型呢，而不是char呢。所以说只存一种数据简单纯粹。

另外扩容问题，假设你申明了int[10]，那么JVM会分配40个字节的空间，然后一段时间后，这40个字节空间的后面被其他对象占了，如果你原地扩容，那不把其他的对象改写了么。