简短版（TL;DR）的问题是：
问题
为什么Java没有实现真正的多维数组？这是否有充分的技术原因？我在这里错过了什么？
背景
在语法层面上，Java具有多维数组，因为可以声明
int[][] arr = new int[10][10];
然而，事实似乎并非如此。JVM并没有分配足够存储100个int的连续块的内存，而是将其作为int数组的数组：因此每一层都是一块连续的内存，但整体不是连续的。因此，访问arr [i] [j] 相当慢：JVM必须
- 找到存储在arr [i]中的int []；
- 索引此以查找存储在arr [i] [j] 中的int。
这涉及查询对象以从一层到下一层跳转，这相当昂贵。
Java 之所以这样做
从某个层面上来看，即使所有内容都在一个固定的块中分配，也不难看出为什么无法将其优化为简单的比例和添加查找。问题在于 arr[3] 是它自己的引用，并且它可以更改。因此，尽管数组大小固定，但我们很容易编写
arr[3] = new int[11];
现在，由于这一层已经增长，因此scale-and-add功能出了问题。你需要在运行时知道所有内容是否仍然与以前一样大。此外，当然，它将在RAM的其他位置分配（因为它比要替换的大），因此它甚至不在scale-and-add所需的正确位置。
这个方法存在两个问题。
首先，它很慢。我进行了一个测试，对单维或多维数组中的内容求和，多维情况（int[100][100][100]）几乎需要花费原来的两倍时间（714秒对371秒）（分别用随机int值填充int[1000000]和int[100][100][100]，并在缓存热后运行1000000次）。
public static long sumSingle(int[] arr) {
long total = 0;
for (int i=0; i<arr.length; i++)
total+=arr[i];
return total;
}
public static long sumMulti(int[][][] arr) {
long total = 0;
for (int i=0; i<arr.length; i++)
for (int j=0; j<arr[0].length; j++)
for (int k=0; k<arr[0][0].length; k++)
total+=arr[i][j][k];
return total;
}
其次，由于它很慢，因此会鼓励晦涩的编码。如果您遇到需要性能要求的问题，本来应该使用多维数组解决，但是您会被激励将其写成平面数组，即使这样会使代码变得不自然和难以阅读。你只能面临一个令人无法接受的选择：晦涩的代码或者慢慢的代码。
如何解决这个问题
在我看来，基本问题很容易解决。正如我们之前看到的那样，唯一不能进行优化的原因是结构可能会发生更改。但是Java已经有了一种使引用不可更改的机制：把它们声明为final。
现在，只需使用声明：
final int[][] arr = new int[10][10];
这样做还不够好，因为只有 arr 在这里是 final 的：arr [3] 仍然不是，可能会改变，因此结构仍然可能发生变化。但如果我们有一种声明方式，使其在底层存储 int 值的地方之外始终是 final，那么我们就有了一个完整的不可变结构体，并且它可以作为一个块分配，并使用缩放和添加进行索引。
语法上会是什么样子我不确定（我不是设计语言的人）。也许是这样：
final int[final][] arr = new int[10][10];
尽管看起来有点奇怪。这意味着：在顶层使用 final；在下一层使用final；在最底层不使用final（否则，int值本身将是不可变的）。
如果各级都是final状态，则JIT编译器可以将其优化为与单维数组相同性能的代码，这样就消除了编写这种代码的诱惑，以应对多维数组的缓慢性。
（我听说C#做了类似的事情，虽然我也听到另一个谣言称CLR实现很糟糕，不值得拥有...也许它们只是谣言...）
问题
那么为什么Java没有真正的多维数组实现？是否存在确切的技术原因？我错过了什么吗？
更新
一个奇怪的副笔记：如果你使用int而不是long作为运行总计，则时间差异会降至仅几个百分点。为什么使用int会有如此小的差异，而使用long会有如此大的差异呢？
基准测试代码
我用于基准测试的代码，以防有人想尝试重现这些结果：
public class Multidimensional {
public static long sumSingle(final int[] arr) {
long total = 0;
for (int i=0; i<arr.length; i++)
total+=arr[i];
return total;
}
public static long sumMulti(final int[][][] arr) {
long total = 0;
for (int i=0; i<arr.length; i++)
for (int j=0; j<arr[0].length; j++)
for (int k=0; k<arr[0][0].length; k++)
total+=arr[i][j][k];
return total;
}
public static void main(String[] args) {
final int iterations = 1000000;
Random r = new Random();
int[] arr = new int[1000000];
for (int i=0; i<arr.length; i++)
arr[i]=r.nextInt();
long total = 0;
System.out.println(sumSingle(arr));
long time = System.nanoTime();
for (int i=0; i<iterations; i++)
total = sumSingle(arr);
time = System.nanoTime()-time;
System.out.printf("Took %d ms for single dimension\n", time/1000000, total);
int[][][] arrMulti = new int[100][100][100];
for (int i=0; i<arrMulti.length; i++)
for (int j=0; j<arrMulti[i].length; j++)
for (int k=0; k<arrMulti[i][j].length; k++)
arrMulti[i][j][k]=r.nextInt();
System.out.println(sumMulti(arrMulti));
time = System.nanoTime();
for (int i=0; i<iterations; i++)
total = sumMulti(arrMulti);
time = System.nanoTime()-time;
System.out.printf("Took %d ms for multi dimension\n", time/1000000, total);
}
}