java数组

java数组的限制也是很多Java集合中底层以数组作为存储的限制，如 ArrayList、ArrayDeque以及Vector，Stack等

数组的存储

数组中每个元素在堆内存中空间是连续存储的，初始化一个数组后，内存空间就会固定下来，即使某个元素被清空，但其所在空间依然保留，只有不存在这个数组的引用链接时GC才会进行回收。

数组的初始化

1. 静态初始化需要指定初始值，长度自动推断
2. 动态初始化需要指定数组的长度 ，数组元素设置为默认值
3. 基本类型的数组的内存空间是连续的，在数组进行初始化时就会分配内存空间的。
4. 对象类型的数组即数组中的每一个元素存放的是对象的引用，这时请注意数组元素保存的是对象的引用，所有元素所指向的堆对象并不是连续存储的，在将对象引用赋值给数组元素时，必须提前创建出这个对象。

数组的最大长度的限制

1. 堆内存空间的限制：由系统物理内存大小，和JVM堆内存参数的设置，需要堆内存含有足够大的连续内存空间。
2. 隐含的参数限制：初始化指定数组长度时，数组长度length是int类型，而且length >= 0，所以理论上数组的最大长度为2^(32 -1) -1 即 2^31-1 = 2147483647 = Integer.MAX_VALUE（约等于21亿） 。
3. JVM实现的限制：JVM实现分配数组空间的时候，可能使用的数据类型最大正值小于 2^31-1 ，此时这将受限于JVM的具体实现。

如何处理超大数组

1. 文件系统/数据库存储 + 查找算法

相当于HDFS，数据的空间将占满单机的内存空间和磁盘空间，适用于海量数据的读环境。

2. 单机内存很大

能够装下所有数组元素，但是受限于2^31-1，则需要设置好合理的JVM参数，然后将这个超大数组分解成很多小数组，使得满足子数组小于 2^31-1，然后再将这些子数组链接，注意只在数组的断开的链接点上进行子数组的链接，或者维持一个储存每个子数组起止的数据表也可以实现。注意每个子数组之间将是不连续存储的。

3. 多维数组

是2的情景的划分为子数组的一种可取情况。注意这里的多维数组将是连续存储的。需要注意的是初始化分配足够的空间。

4. sun.misc.Unsafe的内存分配

需要注意的是通过上述方法分配的内存将是堆外内存，因为是按照地址顺序分配的，所以可能包含JVM的堆空间，不受JVM参数限制，而是受操作系统物理内存的限制，而且GC也不可能回收这些数据，需要调用上面的freeMemory方法来释放内存空间。
例子：

纠错：上面虽然把分配的空间调整为10，方便测试，但是最终还是发生了错误，需要注意的是上面的方法 unsafe.putObject(Object var1, long var2, Object var4)是双寄存器模式，实际这添加的对象实际上还是堆内的对象，因为第一个参数var1就是堆上的对象，var2只是在var1上的偏移地址。

由于堆外内存无法存储和表示java对象，所以unsafe中并没有提供添加java对象到堆外内存的单寄存器的方法，综上在堆外不能分配java对象，但是可以分配基本类型数据，将上面的程序修改如下：