Java 中的 Object[] 陣列可以保存什麼？
1.概述
在 Java 中，初學者面臨的一個常見挑戰是理解陣列及其與類型系統的互動方式。例如，如果我們宣告一個String[]數組，它儲存的是字串，而宣告一個Object[]數組則不那麼簡單。因此，為了有效地利用數組，我們需要了解它們的能力和限制。
在本教程中，我們將重點關注Object[]陣列並探索它可以容納的內容。
2. 數組和類型系統
數組用於將相同類型的多個元素儲存在連續的記憶體區塊中。類型可以是原始型別（ int, double ），也可以是參考型別（ String, Array ）。
現在，由於 Java 是一種強類型語言，因此用特定類型聲明的陣列只能保存該類型或其子類別的元素：
String[] names = {"Samuel", "Bob", "Chris"};
names[0] = "Alice";
names[1] = 20;上面， names只能接受String對象，因為它是一個String[]陣列。當我們嘗試插入一個Integer （在本例中為names[1] = 20 ）或任何不相關的類型時，都會出現編譯時錯誤。
3. Java中Object的特殊作用
在 Java 的繼承樹中， Object類別位於最頂層。具體來說，所有其他類，無論是內建的還是自訂的，都直接或間接地擴展了Object 。因此， Object通常被稱為類別層次結構的根。
由於上面討論的原因，宣告為Object類型的變數可以保存對任何物件的參考：
Object obj = "Hello"; // A String stored as Object
obj = 42; // An Integer (autoboxed) stored as Object
obj = new java.util.Date(); // A Date object stored as Object有了這種靈活性，我們可以將任何類別的實例賦值給Object變數。然而,一旦這樣做，我們就無法直接存取該類別的具體方法了。方便的是，如果以後需要使用特定類型的功能，我們可以將物件強制轉換回其原始類別：
Object obj = "Hello";
String str = (String) obj; // Cast back to String
System.out.println(str.toUpperCase()); // Now we can use String methods因此， Object可以引用任何類別實例，但如果我們打算利用原始類別的特定方法，則需要轉換。
4. 這對於Object[]意味著什麼？
透過理解Object的特殊作用， Object[]陣列的概念現在變得更加清晰。
當我們宣告一個Object[]陣列時，我們告訴 Java 該陣列可以儲存Object類型的參考。因此， Object[]數組可以保存對任何類型物件的引用，包括：
- 內建類別，例如
String、Integer、Double或Boolean - 我們建立的自訂類，例如
Person - 其他數組，因為數組本身也是項目
- 基本型別的包裝對象，因為 Java 在需要時會自動將基本型別裝入其包裝型別中，例如，
42變成Integer -
null引用，因為null是任何物件引用的有效佔位符
讓我們來看一個簡單的例子，示範Object[]如何保存不同類型的物件：
Object[] values = new Object[5];
values[0] = "Hello"; // String
values[1] = 42; // Autoboxed Integer
values[2] = 3.14; // Autoboxed Double
values[3] = new int[]{1, 2, 3}; // int[] array
values[4] = new Person("Alice", 30); // Custom class這裡， values數組儲存了五種不同類型的對象，顯示了Object[]數組與特定類型的數組（如String[]相比的靈活性。
但是，與單一Object引用類似，當從Object[]陣列中檢索元素時，如果我們想要使用特定於類型的方法，則需要進行反向轉換：
String greeting = (String) values[0];
System.out.println(greeting.toUpperCase());在這個例子中，Java 只將values[0]視為沒有強制轉換的普通對象，因此，我們不能直接呼叫toUpperCase()之類的方法。
5. Object[]不能直接保存什麼
儘管Object[]陣列非常靈活，但我們仍需要記住一些限制。
5.1. 原始型別不能直接存儲
在 Java 中，像int 、 boolean或double這樣的原始值並不是物件。因此，它們不能直接儲存在Object[]陣列中：
Object[] arr = new Object[1];
arr[0] = 5;上面的命令可以編譯並運行，但這並不是因為原始值5儲存在數組中。相反，Java 透過一個稱為自動裝箱的功能自動將該值轉換為Integer物件。
因此，雖然 Java 看起來將一個int儲存到陣列中，但它實際儲存的是一個 Integer 包裝器物件。
5.2. 無內建安全
另一個限制是Object[]不強制型別一致性。例如，我們可以在同一個陣列中混合使用不同的類型：
Object[] mixed = new Object[2];
mixed[0] = "Hello"; // String
mixed[1] = 42; // Integer雖然這種靈活性很強大，但也帶來了風險。例如，如果我們稍後進行錯誤的類型轉換，就會在運行時拋出ClassCastException異常：
String text = (String) mixed[1]; // Throws ClassCastException上面， mixed[1]包含一個整數，但我們試圖將其轉換為String 。
6. 數組中的協方差
Java 中的陣列是協變的，這意味著如果一種類型是另一種類型的子類，那麼子類的陣列也被視為超類的陣列。
例如，由於Integer和Double是Number的子類，因此可以在需要Number[]的地方使用Integer[]或Double[] ：
Number[] numbers = new Number[2];
numbers[0] = 10; // Integer fits
numbers[1] = 3.14; // Double fits這裡，兩個值都符合要求，因為Integer和Double都繼承自Number 。從這個演示中，我們可以推論出兩個關鍵點：
- 使用特定類型宣告的陣列可以儲存該類型及其子類別的值，例如，
Number[]陣列可以儲存Integer或Double -
Object[]可以容納任何類，因為每個類別都是 Object 的子類
上面，我們展示了陣列如何遵循繼承規則，其中Object[]是最靈活的，因為 Java 中的每個類別都擴展了Object 。
然而，這種靈活性也伴隨著風險。如果我們將一個更具體的數組（例如String[]賦值給一個更廣泛的類型引用（例如Object[] ，編譯器會允許這樣做，而插入錯誤的類型只會在運行時失敗：
String[] strings = new String[2];
Object[] objs = strings;
objs[0] = 100; // Compiles fine, but throws ArrayStoreException at runtime雖然協方差使數組變得靈活，但如果我們嘗試儲存錯誤的類型，它也會引入運行時錯誤。
7. 結論
在本文中，我們探討了Object[] Array在 Java 中可以容納什麼。
我們了解到， Object[]陣列可以儲存 Java 中任何類別的引用，因為 Java 中的每個類別都擴展了 Object。例如，內建類型、自訂類別、數組，甚至 null。然而，原始類型不會直接儲存。相反，Java 透過自動裝箱將它們包裝到相應的包裝類別中。
此外， Object[]不強制型別安全，這表示不正確的轉換只能在執行時間透過ClassCastException擷取。
值得注意的是，我們可以在 GitHub 上檢查原始碼。