一、Java存储单个对象的核心方法

1.1 基本数据类型与包装类

Java通过8种基本数据类型（int, double等）直接存储简单值，而复杂对象需通过new关键字实例化。包装类（如Integer、Double）提供了对象形式的封装，支持自动装箱/拆箱机制。例如：

Integer num = 100; // 自动装箱
int value = num;   // 自动拆箱

1.2 对象引用机制

Java采用堆内存存储对象实例，栈内存存储引用变量。通过引用变量可间接操作对象：

String str = new String("Hello"); // 堆中创建对象，str存储引用

1.3 序列化存储

对于需要持久化的对象，可通过实现Serializable接口进行序列化：

import java.io.*;
class Person implements Serializable {
    String name;
    Person(String name) { this.name = name; }
}
// 序列化示例
try (ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
     new FileOutputStream("person.dat"))) {
    oos.writeObject(new Person("Alice"));
}

二、Java存储多个对象的技术方案

2.1 数组存储方案

2.1.1 基本数组

适用于已知对象数量的场景，但长度固定：

String[] names = new String[3];
names[0] = "Alice";
names[1] = "Bob";

2.1.2 对象数组

可存储任意对象类型，需注意类型安全：

Person[] people = new Person[2];
people[0] = new Person("Charlie");

2.2 集合框架应用

2.2.1 List接口实现

• ArrayList：基于动态数组，查询高效

  List<String> nameList = new ArrayList<>();
  nameList.add("David");
  nameList.get(0); // O(1)时间复杂度

• LinkedList：双向链表实现，插入删除高效

  List<Integer> numList = new LinkedList<>();
  numList.add(1);
  numList.addFirst(0); // 链表头部插入

2.2.2 Set接口实现

• HashSet：基于哈希表，无序且不允许重复

  Set<String> uniqueNames = new HashSet<>();
  uniqueNames.add("Eve");
  uniqueNames.add("Eve"); // 不会重复添加

• TreeSet：基于红黑树，自动排序

  Set<Integer> sortedNums = new TreeSet<>();
  sortedNums.add(3);
  sortedNums.add(1); // 自动排序为[1,3]

2.2.3 Map接口实现

• HashMap：键值对存储，查询高效

  Map<String, Integer> ageMap = new HashMap<>();
  ageMap.put("Frank", 25);
  ageMap.get("Frank"); // 返回25

• TreeMap：键自动排序

  Map<Integer, String> idMap = new TreeMap<>();
  idMap.put(3, "Grace");
  idMap.put(1, "Heidi"); // 键按升序排列

2.3 自定义容器实现

2.3.1 简易栈实现

public class MyStack<T> {
    private List<T> stack = new ArrayList<>();
    public void push(T item) { stack.add(item); }
    public T pop() { return stack.remove(stack.size()-1); }
}

2.3.2 线程安全容器

使用同步块实现线程安全：

public class SynchronizedList<T> {
    private final List<T> list = new ArrayList<>();
    public synchronized void add(T item) { list.add(item); }
    public synchronized T get(int index) { return list.get(index); }
}

2.4 高级存储技术

2.4.1 数据库存储

通过JDBC连接数据库存储对象：

try (Connection conn = DriverManager.getConnection(DB_URL);
     PreparedStatement pstmt = conn.prepareStatement(
         "INSERT INTO users (name) VALUES (?)")) {
    pstmt.setString(1, "Ivy");
    pstmt.executeUpdate();
}

2.4.2 文件系统存储

使用JSON格式存储对象集合：

// 使用Gson库示例
Gson gson = new Gson();
List<Person> people = Arrays.asList(new Person("Jack"), new Person("Katy"));
String json = gson.toJson(people);
Files.write(Paths.get("people.json"), json.getBytes());

三、性能优化与最佳实践

3.1 容量预估策略

• ArrayList初始化时指定容量：

  List<String> list = new ArrayList<>(1000); // 避免多次扩容

3.2 迭代器模式

使用迭代器安全遍历集合：

List<String> names = Arrays.asList("A", "B", "C");
Iterator<String> it = names.iterator();
while(it.hasNext()) {
    String name = it.next();
    if(name.equals("B")) it.remove(); // 安全删除
}

3.3 Java 8+特性应用

• Stream API处理集合：

  List<String> filtered = names.stream()
    .filter(s -> s.length() > 3)
    .collect(Collectors.toList());

3.4 内存管理建议

• 及时清理无用对象引用
• 优先使用局部变量而非成员变量
• 考虑使用弱引用（WeakReference）处理缓存

四、常见问题解决方案

4.1 并发修改异常处理

使用CopyOnWriteArrayList应对并发修改：

List<String> safeList = new CopyOnWriteArrayList<>();
// 线程安全操作

4.2 序列化版本控制

为可序列化类添加serialVersionUID：

private static final long serialVersionUID = 1L;

4.3 大型对象存储优化

• 使用内存映射文件（MappedByteBuffer）
• 考虑分布式存储方案（如Redis）

五、进阶技术展望

5.1 持久化框架集成

• Hibernate对象关系映射
• MyBatis轻量级映射

5.2 内存数据库应用

• 使用H2或SQLite作为嵌入式数据库
• 结合Caffeine缓存框架

5.3 云存储集成

• AWS S3对象存储
• 阿里云OSS服务

通过系统掌握上述技术方案，开发者可根据具体业务场景（如实时处理系统需要低延迟的内存存储，数据分析系统需要可扩展的磁盘存储）选择最适合的对象存储策略。建议从基础集合框架入手，逐步掌握高级特性，最终形成完整的Java对象存储解决方案体系。